powerpc: unrel_branch_check.sh: fix shellcheck complaints
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / io_uring.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
4  * supporting fast/efficient IO.
5  *
6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
7  * the application and kernel side.
8  *
9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
16  * CQ entries.
17  *
18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
23  * head will do).
24  *
25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
28  * between.
29  *
30  * Also see the examples in the liburing library:
31  *
32  *      git://git.kernel.dk/liburing
33  *
34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
38  *
39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
41  */
42 #include <linux/kernel.h>
43 #include <linux/init.h>
44 #include <linux/errno.h>
45 #include <linux/syscalls.h>
46 #include <linux/compat.h>
47 #include <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
83 #define CREATE_TRACE_POINTS
84 #include <trace/events/io_uring.h>
85
86 #include <uapi/linux/io_uring.h>
87
88 #include "internal.h"
89 #include "io-wq.h"
90
91 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
92 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
93
94 /*
95  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
96  */
97 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
98 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
99 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
100 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
101
102 struct io_uring {
103         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
104         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
105 };
106
107 /*
108  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
109  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
110  *
111  * The offsets to the member fields are published through struct
112  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
113  */
114 struct io_rings {
115         /*
116          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
117          * masked to get valid indices.
118          *
119          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
120          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
121          * cq ring.
122          */
123         struct io_uring         sq, cq;
124         /*
125          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
126          * ring_entries - 1)
127          */
128         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
129         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
130         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
131         /*
132          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
133          * invalid index stored in array
134          *
135          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
136          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
137          * cached value).
138          *
139          * After a new SQ head value was read by the application this
140          * counter includes all submissions that were dropped reaching
141          * the new SQ head (and possibly more).
142          */
143         u32                     sq_dropped;
144         /*
145          * Runtime SQ flags
146          *
147          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
148          * application.
149          *
150          * The application needs a full memory barrier before checking
151          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
152          */
153         u32                     sq_flags;
154         /*
155          * Runtime CQ flags
156          *
157          * Written by the application, shouldn't be modified by the
158          * kernel.
159          */
160         u32                     cq_flags;
161         /*
162          * Number of completion events lost because the queue was full;
163          * this should be avoided by the application by making sure
164          * there are not more requests pending than there is space in
165          * the completion queue.
166          *
167          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
168          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
169          * cached value).
170          *
171          * As completion events come in out of order this counter is not
172          * ordered with any other data.
173          */
174         u32                     cq_overflow;
175         /*
176          * Ring buffer of completion events.
177          *
178          * The kernel writes completion events fresh every time they are
179          * produced, so the application is allowed to modify pending
180          * entries.
181          */
182         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
183 };
184
185 struct io_mapped_ubuf {
186         u64             ubuf;
187         size_t          len;
188         struct          bio_vec *bvec;
189         unsigned int    nr_bvecs;
190 };
191
192 struct fixed_file_table {
193         struct file             **files;
194 };
195
196 struct fixed_file_ref_node {
197         struct percpu_ref               refs;
198         struct list_head                node;
199         struct list_head                file_list;
200         struct fixed_file_data          *file_data;
201         struct llist_node               llist;
202 };
203
204 struct fixed_file_data {
205         struct fixed_file_table         *table;
206         struct io_ring_ctx              *ctx;
207
208         struct percpu_ref               *cur_refs;
209         struct percpu_ref               refs;
210         struct completion               done;
211         struct list_head                ref_list;
212         spinlock_t                      lock;
213 };
214
215 struct io_buffer {
216         struct list_head list;
217         __u64 addr;
218         __s32 len;
219         __u16 bid;
220 };
221
222 struct io_ring_ctx {
223         struct {
224                 struct percpu_ref       refs;
225         } ____cacheline_aligned_in_smp;
226
227         struct {
228                 unsigned int            flags;
229                 unsigned int            compat: 1;
230                 unsigned int            limit_mem: 1;
231                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
232                 unsigned int            drain_next: 1;
233                 unsigned int            eventfd_async: 1;
234
235                 /*
236                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
237                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
238                  *
239                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
240                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
241                  * the queue when needed.
242                  *
243                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
244                  * array.
245                  */
246                 u32                     *sq_array;
247                 unsigned                cached_sq_head;
248                 unsigned                sq_entries;
249                 unsigned                sq_mask;
250                 unsigned                sq_thread_idle;
251                 unsigned                cached_sq_dropped;
252                 atomic_t                cached_cq_overflow;
253                 unsigned long           sq_check_overflow;
254
255                 struct list_head        defer_list;
256                 struct list_head        timeout_list;
257                 struct list_head        cq_overflow_list;
258
259                 wait_queue_head_t       inflight_wait;
260                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
261         } ____cacheline_aligned_in_smp;
262
263         struct io_rings *rings;
264
265         /* IO offload */
266         struct io_wq            *io_wq;
267         struct task_struct      *sqo_thread;    /* if using sq thread polling */
268         struct mm_struct        *sqo_mm;
269         wait_queue_head_t       sqo_wait;
270
271         /*
272          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
273          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
274          * used. Only updated through io_uring_register(2).
275          */
276         struct fixed_file_data  *file_data;
277         unsigned                nr_user_files;
278         int                     ring_fd;
279         struct file             *ring_file;
280
281         /* if used, fixed mapped user buffers */
282         unsigned                nr_user_bufs;
283         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
284
285         struct user_struct      *user;
286
287         const struct cred       *creds;
288
289         struct completion       ref_comp;
290         struct completion       sq_thread_comp;
291
292         /* if all else fails... */
293         struct io_kiocb         *fallback_req;
294
295 #if defined(CONFIG_UNIX)
296         struct socket           *ring_sock;
297 #endif
298
299         struct idr              io_buffer_idr;
300
301         struct idr              personality_idr;
302
303         struct {
304                 unsigned                cached_cq_tail;
305                 unsigned                cq_entries;
306                 unsigned                cq_mask;
307                 atomic_t                cq_timeouts;
308                 unsigned long           cq_check_overflow;
309                 struct wait_queue_head  cq_wait;
310                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
311                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
312         } ____cacheline_aligned_in_smp;
313
314         struct {
315                 struct mutex            uring_lock;
316                 wait_queue_head_t       wait;
317         } ____cacheline_aligned_in_smp;
318
319         struct {
320                 spinlock_t              completion_lock;
321
322                 /*
323                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
324                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
325                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
326                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
327                  */
328                 struct list_head        iopoll_list;
329                 struct hlist_head       *cancel_hash;
330                 unsigned                cancel_hash_bits;
331                 bool                    poll_multi_file;
332
333                 spinlock_t              inflight_lock;
334                 struct list_head        inflight_list;
335         } ____cacheline_aligned_in_smp;
336
337         struct delayed_work             file_put_work;
338         struct llist_head               file_put_llist;
339
340         struct work_struct              exit_work;
341 };
342
343 /*
344  * First field must be the file pointer in all the
345  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
346  */
347 struct io_poll_iocb {
348         struct file                     *file;
349         union {
350                 struct wait_queue_head  *head;
351                 u64                     addr;
352         };
353         __poll_t                        events;
354         bool                            done;
355         bool                            canceled;
356         struct wait_queue_entry         wait;
357 };
358
359 struct io_close {
360         struct file                     *file;
361         struct file                     *put_file;
362         int                             fd;
363 };
364
365 struct io_timeout_data {
366         struct io_kiocb                 *req;
367         struct hrtimer                  timer;
368         struct timespec64               ts;
369         enum hrtimer_mode               mode;
370 };
371
372 struct io_accept {
373         struct file                     *file;
374         struct sockaddr __user          *addr;
375         int __user                      *addr_len;
376         int                             flags;
377         unsigned long                   nofile;
378 };
379
380 struct io_sync {
381         struct file                     *file;
382         loff_t                          len;
383         loff_t                          off;
384         int                             flags;
385         int                             mode;
386 };
387
388 struct io_cancel {
389         struct file                     *file;
390         u64                             addr;
391 };
392
393 struct io_timeout {
394         struct file                     *file;
395         u64                             addr;
396         int                             flags;
397         u32                             off;
398         u32                             target_seq;
399         struct list_head                list;
400 };
401
402 struct io_rw {
403         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
404         struct kiocb                    kiocb;
405         u64                             addr;
406         u64                             len;
407 };
408
409 struct io_connect {
410         struct file                     *file;
411         struct sockaddr __user          *addr;
412         int                             addr_len;
413 };
414
415 struct io_sr_msg {
416         struct file                     *file;
417         union {
418                 struct user_msghdr __user *umsg;
419                 void __user             *buf;
420         };
421         int                             msg_flags;
422         int                             bgid;
423         size_t                          len;
424         struct io_buffer                *kbuf;
425 };
426
427 struct io_open {
428         struct file                     *file;
429         int                             dfd;
430         struct filename                 *filename;
431         struct open_how                 how;
432         unsigned long                   nofile;
433 };
434
435 struct io_files_update {
436         struct file                     *file;
437         u64                             arg;
438         u32                             nr_args;
439         u32                             offset;
440 };
441
442 struct io_fadvise {
443         struct file                     *file;
444         u64                             offset;
445         u32                             len;
446         u32                             advice;
447 };
448
449 struct io_madvise {
450         struct file                     *file;
451         u64                             addr;
452         u32                             len;
453         u32                             advice;
454 };
455
456 struct io_epoll {
457         struct file                     *file;
458         int                             epfd;
459         int                             op;
460         int                             fd;
461         struct epoll_event              event;
462 };
463
464 struct io_splice {
465         struct file                     *file_out;
466         struct file                     *file_in;
467         loff_t                          off_out;
468         loff_t                          off_in;
469         u64                             len;
470         unsigned int                    flags;
471 };
472
473 struct io_provide_buf {
474         struct file                     *file;
475         __u64                           addr;
476         __s32                           len;
477         __u32                           bgid;
478         __u16                           nbufs;
479         __u16                           bid;
480 };
481
482 struct io_statx {
483         struct file                     *file;
484         int                             dfd;
485         unsigned int                    mask;
486         unsigned int                    flags;
487         const char __user               *filename;
488         struct statx __user             *buffer;
489 };
490
491 struct io_completion {
492         struct file                     *file;
493         struct list_head                list;
494         int                             cflags;
495 };
496
497 struct io_async_connect {
498         struct sockaddr_storage         address;
499 };
500
501 struct io_async_msghdr {
502         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
503         struct iovec                    *iov;
504         struct sockaddr __user          *uaddr;
505         struct msghdr                   msg;
506         struct sockaddr_storage         addr;
507 };
508
509 struct io_async_rw {
510         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
511         const struct iovec              *free_iovec;
512         struct iov_iter                 iter;
513         size_t                          bytes_done;
514         struct wait_page_queue          wpq;
515 };
516
517 struct io_async_ctx {
518         union {
519                 struct io_async_rw      rw;
520                 struct io_async_msghdr  msg;
521                 struct io_async_connect connect;
522                 struct io_timeout_data  timeout;
523         };
524 };
525
526 enum {
527         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
528         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
529         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
530         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
531         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
532         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
533
534         REQ_F_LINK_HEAD_BIT,
535         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
536         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
537         REQ_F_CUR_POS_BIT,
538         REQ_F_NOWAIT_BIT,
539         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
540         REQ_F_ISREG_BIT,
541         REQ_F_COMP_LOCKED_BIT,
542         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
543         REQ_F_POLLED_BIT,
544         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
545         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
546         REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT,
547         REQ_F_TASK_PINNED_BIT,
548
549         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
550         __REQ_F_LAST_BIT,
551 };
552
553 enum {
554         /* ctx owns file */
555         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
556         /* drain existing IO first */
557         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
558         /* linked sqes */
559         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
560         /* doesn't sever on completion < 0 */
561         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
562         /* IOSQE_ASYNC */
563         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
564         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
565         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
566
567         /* head of a link */
568         REQ_F_LINK_HEAD         = BIT(REQ_F_LINK_HEAD_BIT),
569         /* fail rest of links */
570         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
571         /* on inflight list */
572         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
573         /* read/write uses file position */
574         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
575         /* must not punt to workers */
576         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
577         /* has linked timeout */
578         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
579         /* regular file */
580         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
581         /* completion under lock */
582         REQ_F_COMP_LOCKED       = BIT(REQ_F_COMP_LOCKED_BIT),
583         /* needs cleanup */
584         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
585         /* already went through poll handler */
586         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
587         /* buffer already selected */
588         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
589         /* doesn't need file table for this request */
590         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
591         /* io_wq_work is initialized */
592         REQ_F_WORK_INITIALIZED  = BIT(REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT),
593         /* req->task is refcounted */
594         REQ_F_TASK_PINNED       = BIT(REQ_F_TASK_PINNED_BIT),
595 };
596
597 struct async_poll {
598         struct io_poll_iocb     poll;
599         struct io_poll_iocb     *double_poll;
600 };
601
602 /*
603  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
604  * as the first entry in their struct definition. So you can
605  * access the file pointer through any of the sub-structs,
606  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
607  */
608 struct io_kiocb {
609         union {
610                 struct file             *file;
611                 struct io_rw            rw;
612                 struct io_poll_iocb     poll;
613                 struct io_accept        accept;
614                 struct io_sync          sync;
615                 struct io_cancel        cancel;
616                 struct io_timeout       timeout;
617                 struct io_connect       connect;
618                 struct io_sr_msg        sr_msg;
619                 struct io_open          open;
620                 struct io_close         close;
621                 struct io_files_update  files_update;
622                 struct io_fadvise       fadvise;
623                 struct io_madvise       madvise;
624                 struct io_epoll         epoll;
625                 struct io_splice        splice;
626                 struct io_provide_buf   pbuf;
627                 struct io_statx         statx;
628                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
629                 struct io_completion    compl;
630         };
631
632         struct io_async_ctx             *io;
633         u8                              opcode;
634         /* polled IO has completed */
635         u8                              iopoll_completed;
636
637         u16                             buf_index;
638         u32                             result;
639
640         struct io_ring_ctx              *ctx;
641         unsigned int                    flags;
642         refcount_t                      refs;
643         struct task_struct              *task;
644         u64                             user_data;
645
646         struct list_head                link_list;
647
648         /*
649          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
650          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
651          */
652         struct list_head                inflight_entry;
653
654         struct percpu_ref               *fixed_file_refs;
655         struct callback_head            task_work;
656         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
657         struct hlist_node               hash_node;
658         struct async_poll               *apoll;
659         struct io_wq_work               work;
660 };
661
662 struct io_defer_entry {
663         struct list_head        list;
664         struct io_kiocb         *req;
665         u32                     seq;
666 };
667
668 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
669
670 struct io_comp_state {
671         unsigned int            nr;
672         struct list_head        list;
673         struct io_ring_ctx      *ctx;
674 };
675
676 struct io_submit_state {
677         struct blk_plug         plug;
678
679         /*
680          * io_kiocb alloc cache
681          */
682         void                    *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
683         unsigned int            free_reqs;
684
685         /*
686          * Batch completion logic
687          */
688         struct io_comp_state    comp;
689
690         /*
691          * File reference cache
692          */
693         struct file             *file;
694         unsigned int            fd;
695         unsigned int            has_refs;
696         unsigned int            ios_left;
697 };
698
699 struct io_op_def {
700         /* needs req->io allocated for deferral/async */
701         unsigned                async_ctx : 1;
702         /* needs current->mm setup, does mm access */
703         unsigned                needs_mm : 1;
704         /* needs req->file assigned */
705         unsigned                needs_file : 1;
706         /* don't fail if file grab fails */
707         unsigned                needs_file_no_error : 1;
708         /* hash wq insertion if file is a regular file */
709         unsigned                hash_reg_file : 1;
710         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
711         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
712         /* opcode is not supported by this kernel */
713         unsigned                not_supported : 1;
714         /* needs file table */
715         unsigned                file_table : 1;
716         /* needs ->fs */
717         unsigned                needs_fs : 1;
718         /* set if opcode supports polled "wait" */
719         unsigned                pollin : 1;
720         unsigned                pollout : 1;
721         /* op supports buffer selection */
722         unsigned                buffer_select : 1;
723         unsigned                needs_fsize : 1;
724 };
725
726 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
727         [IORING_OP_NOP] = {},
728         [IORING_OP_READV] = {
729                 .async_ctx              = 1,
730                 .needs_mm               = 1,
731                 .needs_file             = 1,
732                 .unbound_nonreg_file    = 1,
733                 .pollin                 = 1,
734                 .buffer_select          = 1,
735         },
736         [IORING_OP_WRITEV] = {
737                 .async_ctx              = 1,
738                 .needs_mm               = 1,
739                 .needs_file             = 1,
740                 .hash_reg_file          = 1,
741                 .unbound_nonreg_file    = 1,
742                 .pollout                = 1,
743                 .needs_fsize            = 1,
744         },
745         [IORING_OP_FSYNC] = {
746                 .needs_file             = 1,
747         },
748         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
749                 .needs_file             = 1,
750                 .unbound_nonreg_file    = 1,
751                 .pollin                 = 1,
752         },
753         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
754                 .needs_file             = 1,
755                 .hash_reg_file          = 1,
756                 .unbound_nonreg_file    = 1,
757                 .pollout                = 1,
758                 .needs_fsize            = 1,
759         },
760         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
761                 .needs_file             = 1,
762                 .unbound_nonreg_file    = 1,
763         },
764         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
765         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
766                 .needs_file             = 1,
767         },
768         [IORING_OP_SENDMSG] = {
769                 .async_ctx              = 1,
770                 .needs_mm               = 1,
771                 .needs_file             = 1,
772                 .unbound_nonreg_file    = 1,
773                 .needs_fs               = 1,
774                 .pollout                = 1,
775         },
776         [IORING_OP_RECVMSG] = {
777                 .async_ctx              = 1,
778                 .needs_mm               = 1,
779                 .needs_file             = 1,
780                 .unbound_nonreg_file    = 1,
781                 .needs_fs               = 1,
782                 .pollin                 = 1,
783                 .buffer_select          = 1,
784         },
785         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
786                 .async_ctx              = 1,
787                 .needs_mm               = 1,
788         },
789         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {},
790         [IORING_OP_ACCEPT] = {
791                 .needs_mm               = 1,
792                 .needs_file             = 1,
793                 .unbound_nonreg_file    = 1,
794                 .file_table             = 1,
795                 .pollin                 = 1,
796         },
797         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
798         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
799                 .async_ctx              = 1,
800                 .needs_mm               = 1,
801         },
802         [IORING_OP_CONNECT] = {
803                 .async_ctx              = 1,
804                 .needs_mm               = 1,
805                 .needs_file             = 1,
806                 .unbound_nonreg_file    = 1,
807                 .pollout                = 1,
808         },
809         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
810                 .needs_file             = 1,
811                 .needs_fsize            = 1,
812         },
813         [IORING_OP_OPENAT] = {
814                 .file_table             = 1,
815                 .needs_fs               = 1,
816         },
817         [IORING_OP_CLOSE] = {
818                 .needs_file             = 1,
819                 .needs_file_no_error    = 1,
820                 .file_table             = 1,
821         },
822         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
823                 .needs_mm               = 1,
824                 .file_table             = 1,
825         },
826         [IORING_OP_STATX] = {
827                 .needs_mm               = 1,
828                 .needs_fs               = 1,
829                 .file_table             = 1,
830         },
831         [IORING_OP_READ] = {
832                 .needs_mm               = 1,
833                 .needs_file             = 1,
834                 .unbound_nonreg_file    = 1,
835                 .pollin                 = 1,
836                 .buffer_select          = 1,
837         },
838         [IORING_OP_WRITE] = {
839                 .needs_mm               = 1,
840                 .needs_file             = 1,
841                 .unbound_nonreg_file    = 1,
842                 .pollout                = 1,
843                 .needs_fsize            = 1,
844         },
845         [IORING_OP_FADVISE] = {
846                 .needs_file             = 1,
847         },
848         [IORING_OP_MADVISE] = {
849                 .needs_mm               = 1,
850         },
851         [IORING_OP_SEND] = {
852                 .needs_mm               = 1,
853                 .needs_file             = 1,
854                 .unbound_nonreg_file    = 1,
855                 .pollout                = 1,
856         },
857         [IORING_OP_RECV] = {
858                 .needs_mm               = 1,
859                 .needs_file             = 1,
860                 .unbound_nonreg_file    = 1,
861                 .pollin                 = 1,
862                 .buffer_select          = 1,
863         },
864         [IORING_OP_OPENAT2] = {
865                 .file_table             = 1,
866                 .needs_fs               = 1,
867         },
868         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
869                 .unbound_nonreg_file    = 1,
870                 .file_table             = 1,
871         },
872         [IORING_OP_SPLICE] = {
873                 .needs_file             = 1,
874                 .hash_reg_file          = 1,
875                 .unbound_nonreg_file    = 1,
876         },
877         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
878         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
879         [IORING_OP_TEE] = {
880                 .needs_file             = 1,
881                 .hash_reg_file          = 1,
882                 .unbound_nonreg_file    = 1,
883         },
884 };
885
886 enum io_mem_account {
887         ACCT_LOCKED,
888         ACCT_PINNED,
889 };
890
891 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
892                              struct io_comp_state *cs);
893 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
894 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
895 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
896 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
897 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
898 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
899 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
900 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
901                                  struct io_uring_files_update *ip,
902                                  unsigned nr_args);
903 static int io_prep_work_files(struct io_kiocb *req);
904 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req);
905 static int io_file_get(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
906                        int fd, struct file **out_file, bool fixed);
907 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req,
908                            const struct io_uring_sqe *sqe,
909                            struct io_comp_state *cs);
910 static void io_file_put_work(struct work_struct *work);
911
912 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
913                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
914                                bool needs_lock);
915 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
916                              const struct iovec *fast_iov,
917                              struct iov_iter *iter, bool force);
918
919 static struct kmem_cache *req_cachep;
920
921 static const struct file_operations io_uring_fops;
922
923 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
924 {
925 #if defined(CONFIG_UNIX)
926         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
927                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
928
929                 return ctx->ring_sock->sk;
930         }
931 #endif
932         return NULL;
933 }
934 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
935
936 static void io_get_req_task(struct io_kiocb *req)
937 {
938         if (req->flags & REQ_F_TASK_PINNED)
939                 return;
940         get_task_struct(req->task);
941         req->flags |= REQ_F_TASK_PINNED;
942 }
943
944 static inline void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
945 {
946         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED |
947                           REQ_F_INFLIGHT))
948                 __io_clean_op(req);
949 }
950
951 /* not idempotent -- it doesn't clear REQ_F_TASK_PINNED */
952 static void __io_put_req_task(struct io_kiocb *req)
953 {
954         if (req->flags & REQ_F_TASK_PINNED)
955                 put_task_struct(req->task);
956 }
957
958 static void io_sq_thread_drop_mm(void)
959 {
960         struct mm_struct *mm = current->mm;
961
962         if (mm) {
963                 kthread_unuse_mm(mm);
964                 mmput(mm);
965         }
966 }
967
968 static int __io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx)
969 {
970         if (!current->mm) {
971                 if (unlikely(!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ||
972                              !mmget_not_zero(ctx->sqo_mm)))
973                         return -EFAULT;
974                 kthread_use_mm(ctx->sqo_mm);
975         }
976
977         return 0;
978 }
979
980 static int io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx,
981                                    struct io_kiocb *req)
982 {
983         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_mm)
984                 return 0;
985         return __io_sq_thread_acquire_mm(ctx);
986 }
987
988 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
989 {
990         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
991                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
992 }
993
994 /*
995  * Note: must call io_req_init_async() for the first time you
996  * touch any members of io_wq_work.
997  */
998 static inline void io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
999 {
1000         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
1001                 return;
1002
1003         memset(&req->work, 0, sizeof(req->work));
1004         req->flags |= REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1005 }
1006
1007 static inline bool io_async_submit(struct io_ring_ctx *ctx)
1008 {
1009         return ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL;
1010 }
1011
1012 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1013 {
1014         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1015
1016         complete(&ctx->ref_comp);
1017 }
1018
1019 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1020 {
1021         return !req->timeout.off;
1022 }
1023
1024 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1025 {
1026         struct io_ring_ctx *ctx;
1027         int hash_bits;
1028
1029         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1030         if (!ctx)
1031                 return NULL;
1032
1033         ctx->fallback_req = kmem_cache_alloc(req_cachep, GFP_KERNEL);
1034         if (!ctx->fallback_req)
1035                 goto err;
1036
1037         /*
1038          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1039          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1040          */
1041         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1042         hash_bits -= 5;
1043         if (hash_bits <= 0)
1044                 hash_bits = 1;
1045         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1046         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1047                                         GFP_KERNEL);
1048         if (!ctx->cancel_hash)
1049                 goto err;
1050         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1051
1052         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1053                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1054                 goto err;
1055
1056         ctx->flags = p->flags;
1057         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_wait);
1058         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1059         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1060         init_completion(&ctx->ref_comp);
1061         init_completion(&ctx->sq_thread_comp);
1062         idr_init(&ctx->io_buffer_idr);
1063         idr_init(&ctx->personality_idr);
1064         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1065         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1066         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1067         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1068         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1069         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1070         init_waitqueue_head(&ctx->inflight_wait);
1071         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1072         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1073         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->file_put_work, io_file_put_work);
1074         init_llist_head(&ctx->file_put_llist);
1075         return ctx;
1076 err:
1077         if (ctx->fallback_req)
1078                 kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
1079         kfree(ctx->cancel_hash);
1080         kfree(ctx);
1081         return NULL;
1082 }
1083
1084 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1085 {
1086         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1087                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1088
1089                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1090                                 + atomic_read(&ctx->cached_cq_overflow);
1091         }
1092
1093         return false;
1094 }
1095
1096 static void __io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1097 {
1098         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1099
1100         /* order cqe stores with ring update */
1101         smp_store_release(&rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1102
1103         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait)) {
1104                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1105                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1106         }
1107 }
1108
1109 /*
1110  * Returns true if we need to defer file table putting. This can only happen
1111  * from the error path with REQ_F_COMP_LOCKED set.
1112  */
1113 static bool io_req_clean_work(struct io_kiocb *req)
1114 {
1115         if (!(req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED))
1116                 return false;
1117
1118         req->flags &= ~REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1119
1120         if (req->work.mm) {
1121                 mmdrop(req->work.mm);
1122                 req->work.mm = NULL;
1123         }
1124         if (req->work.creds) {
1125                 put_cred(req->work.creds);
1126                 req->work.creds = NULL;
1127         }
1128         if (req->work.fs) {
1129                 struct fs_struct *fs = req->work.fs;
1130
1131                 if (req->flags & REQ_F_COMP_LOCKED)
1132                         return true;
1133
1134                 spin_lock(&req->work.fs->lock);
1135                 if (--fs->users)
1136                         fs = NULL;
1137                 spin_unlock(&req->work.fs->lock);
1138                 if (fs)
1139                         free_fs_struct(fs);
1140                 req->work.fs = NULL;
1141         }
1142
1143         return false;
1144 }
1145
1146 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1147 {
1148         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1149
1150         io_req_init_async(req);
1151
1152         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1153                 if (def->hash_reg_file)
1154                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1155         } else {
1156                 if (def->unbound_nonreg_file)
1157                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1158         }
1159         if (!req->work.mm && def->needs_mm) {
1160                 mmgrab(current->mm);
1161                 req->work.mm = current->mm;
1162         }
1163         if (!req->work.creds)
1164                 req->work.creds = get_current_cred();
1165         if (!req->work.fs && def->needs_fs) {
1166                 spin_lock(&current->fs->lock);
1167                 if (!current->fs->in_exec) {
1168                         req->work.fs = current->fs;
1169                         req->work.fs->users++;
1170                 } else {
1171                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1172                 }
1173                 spin_unlock(&current->fs->lock);
1174         }
1175         if (def->needs_fsize)
1176                 req->work.fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
1177         else
1178                 req->work.fsize = RLIM_INFINITY;
1179 }
1180
1181 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1182 {
1183         struct io_kiocb *cur;
1184
1185         io_prep_async_work(req);
1186         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
1187                 list_for_each_entry(cur, &req->link_list, link_list)
1188                         io_prep_async_work(cur);
1189 }
1190
1191 static struct io_kiocb *__io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1192 {
1193         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1194         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1195
1196         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1197                                         &req->work, req->flags);
1198         io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
1199         return link;
1200 }
1201
1202 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1203 {
1204         struct io_kiocb *link;
1205
1206         /* init ->work of the whole link before punting */
1207         io_prep_async_link(req);
1208         link = __io_queue_async_work(req);
1209
1210         if (link)
1211                 io_queue_linked_timeout(link);
1212 }
1213
1214 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
1215 {
1216         int ret;
1217
1218         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
1219         if (ret != -1) {
1220                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1221                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1222                 list_del_init(&req->timeout.list);
1223                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1224                 io_cqring_fill_event(req, 0);
1225                 io_put_req(req);
1226         }
1227 }
1228
1229 static void io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1230 {
1231         struct io_kiocb *req, *tmp;
1232
1233         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1234         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list)
1235                 io_kill_timeout(req);
1236         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1237 }
1238
1239 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1240 {
1241         do {
1242                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1243                                                 struct io_defer_entry, list);
1244                 struct io_kiocb *link;
1245
1246                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1247                         break;
1248                 list_del_init(&de->list);
1249                 /* punt-init is done before queueing for defer */
1250                 link = __io_queue_async_work(de->req);
1251                 if (link) {
1252                         __io_queue_linked_timeout(link);
1253                         /* drop submission reference */
1254                         link->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1255                         io_put_req(link);
1256                 }
1257                 kfree(de);
1258         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1259 }
1260
1261 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1262 {
1263         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1264                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1265                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1266
1267                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1268                         break;
1269                 if (req->timeout.target_seq != ctx->cached_cq_tail
1270                                         - atomic_read(&ctx->cq_timeouts))
1271                         break;
1272
1273                 list_del_init(&req->timeout.list);
1274                 io_kill_timeout(req);
1275         }
1276 }
1277
1278 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1279 {
1280         io_flush_timeouts(ctx);
1281         __io_commit_cqring(ctx);
1282
1283         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1284                 __io_queue_deferred(ctx);
1285 }
1286
1287 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1288 {
1289         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1290         unsigned tail;
1291
1292         tail = ctx->cached_cq_tail;
1293         /*
1294          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1295          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1296          * fill the cq entry
1297          */
1298         if (tail - READ_ONCE(rings->cq.head) == rings->cq_ring_entries)
1299                 return NULL;
1300
1301         ctx->cached_cq_tail++;
1302         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1303 }
1304
1305 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1306 {
1307         if (!ctx->cq_ev_fd)
1308                 return false;
1309         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1310                 return false;
1311         if (!ctx->eventfd_async)
1312                 return true;
1313         return io_wq_current_is_worker();
1314 }
1315
1316 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1317 {
1318         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1319                 wake_up(&ctx->wait);
1320         if (waitqueue_active(&ctx->sqo_wait))
1321                 wake_up(&ctx->sqo_wait);
1322         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1323                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1324 }
1325
1326 static void io_cqring_mark_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1327 {
1328         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1329                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1330                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1331                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1332         }
1333 }
1334
1335 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1336 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1337 {
1338         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1339         struct io_uring_cqe *cqe;
1340         struct io_kiocb *req;
1341         unsigned long flags;
1342         LIST_HEAD(list);
1343
1344         if (!force) {
1345                 if (list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
1346                         return true;
1347                 if ((ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head) ==
1348                     rings->cq_ring_entries))
1349                         return false;
1350         }
1351
1352         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1353
1354         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
1355         if (force)
1356                 ctx->cq_overflow_flushed = 1;
1357
1358         cqe = NULL;
1359         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1360                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1361                 if (!cqe && !force)
1362                         break;
1363
1364                 req = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list, struct io_kiocb,
1365                                                 compl.list);
1366                 list_move(&req->compl.list, &list);
1367                 if (cqe) {
1368                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1369                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1370                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->compl.cflags);
1371                 } else {
1372                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1373                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1374                 }
1375         }
1376
1377         io_commit_cqring(ctx);
1378         io_cqring_mark_overflow(ctx);
1379
1380         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1381         io_cqring_ev_posted(ctx);
1382
1383         while (!list_empty(&list)) {
1384                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, compl.list);
1385                 list_del(&req->compl.list);
1386                 io_put_req(req);
1387         }
1388
1389         return cqe != NULL;
1390 }
1391
1392 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1393 {
1394         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1395         struct io_uring_cqe *cqe;
1396
1397         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1398
1399         /*
1400          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1401          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1402          * the ring.
1403          */
1404         cqe = io_get_cqring(ctx);
1405         if (likely(cqe)) {
1406                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1407                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1408                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1409         } else if (ctx->cq_overflow_flushed) {
1410                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1411                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1412         } else {
1413                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1414                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1415                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1416                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1417                 }
1418                 io_clean_op(req);
1419                 req->result = res;
1420                 req->compl.cflags = cflags;
1421                 refcount_inc(&req->refs);
1422                 list_add_tail(&req->compl.list, &ctx->cq_overflow_list);
1423         }
1424 }
1425
1426 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1427 {
1428         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1429 }
1430
1431 static void io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1432 {
1433         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1434         unsigned long flags;
1435
1436         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1437         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1438         io_commit_cqring(ctx);
1439         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1440
1441         io_cqring_ev_posted(ctx);
1442 }
1443
1444 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs)
1445 {
1446         struct io_ring_ctx *ctx = cs->ctx;
1447
1448         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1449         while (!list_empty(&cs->list)) {
1450                 struct io_kiocb *req;
1451
1452                 req = list_first_entry(&cs->list, struct io_kiocb, compl.list);
1453                 list_del(&req->compl.list);
1454                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
1455                 if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)) {
1456                         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1457                         io_put_req(req);
1458                 } else {
1459                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1460                         io_put_req(req);
1461                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1462                 }
1463         }
1464         io_commit_cqring(ctx);
1465         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1466
1467         io_cqring_ev_posted(ctx);
1468         cs->nr = 0;
1469 }
1470
1471 static void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res, unsigned cflags,
1472                               struct io_comp_state *cs)
1473 {
1474         if (!cs) {
1475                 io_cqring_add_event(req, res, cflags);
1476                 io_put_req(req);
1477         } else {
1478                 io_clean_op(req);
1479                 req->result = res;
1480                 req->compl.cflags = cflags;
1481                 list_add_tail(&req->compl.list, &cs->list);
1482                 if (++cs->nr >= 32)
1483                         io_submit_flush_completions(cs);
1484         }
1485 }
1486
1487 static void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1488 {
1489         __io_req_complete(req, res, 0, NULL);
1490 }
1491
1492 static inline bool io_is_fallback_req(struct io_kiocb *req)
1493 {
1494         return req == (struct io_kiocb *)
1495                         ((unsigned long) req->ctx->fallback_req & ~1UL);
1496 }
1497
1498 static struct io_kiocb *io_get_fallback_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1499 {
1500         struct io_kiocb *req;
1501
1502         req = ctx->fallback_req;
1503         if (!test_and_set_bit_lock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req))
1504                 return req;
1505
1506         return NULL;
1507 }
1508
1509 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx,
1510                                      struct io_submit_state *state)
1511 {
1512         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1513         struct io_kiocb *req;
1514
1515         if (!state->free_reqs) {
1516                 size_t sz;
1517                 int ret;
1518
1519                 sz = min_t(size_t, state->ios_left, ARRAY_SIZE(state->reqs));
1520                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, sz, state->reqs);
1521
1522                 /*
1523                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1524                  * retry single alloc to be on the safe side.
1525                  */
1526                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1527                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1528                         if (!state->reqs[0])
1529                                 goto fallback;
1530                         ret = 1;
1531                 }
1532                 state->free_reqs = ret - 1;
1533                 req = state->reqs[ret - 1];
1534         } else {
1535                 state->free_reqs--;
1536                 req = state->reqs[state->free_reqs];
1537         }
1538
1539         return req;
1540 fallback:
1541         return io_get_fallback_req(ctx);
1542 }
1543
1544 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1545                           bool fixed)
1546 {
1547         if (fixed)
1548                 percpu_ref_put(req->fixed_file_refs);
1549         else
1550                 fput(file);
1551 }
1552
1553 static bool io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1554 {
1555         io_clean_op(req);
1556
1557         if (req->io)
1558                 kfree(req->io);
1559         if (req->file)
1560                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1561
1562         return io_req_clean_work(req);
1563 }
1564
1565 static void __io_free_req_finish(struct io_kiocb *req)
1566 {
1567         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1568
1569         __io_put_req_task(req);
1570         if (likely(!io_is_fallback_req(req)))
1571                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
1572         else
1573                 clear_bit_unlock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req);
1574         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1575 }
1576
1577 static void io_req_task_file_table_put(struct callback_head *cb)
1578 {
1579         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1580         struct fs_struct *fs = req->work.fs;
1581
1582         spin_lock(&req->work.fs->lock);
1583         if (--fs->users)
1584                 fs = NULL;
1585         spin_unlock(&req->work.fs->lock);
1586         if (fs)
1587                 free_fs_struct(fs);
1588         req->work.fs = NULL;
1589         __io_free_req_finish(req);
1590 }
1591
1592 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1593 {
1594         if (!io_dismantle_req(req)) {
1595                 __io_free_req_finish(req);
1596         } else {
1597                 int ret;
1598
1599                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_file_table_put);
1600                 ret = task_work_add(req->task, &req->task_work, TWA_RESUME);
1601                 if (unlikely(ret)) {
1602                         struct task_struct *tsk;
1603
1604                         tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
1605                         task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
1606                 }
1607         }
1608 }
1609
1610 static bool io_link_cancel_timeout(struct io_kiocb *req)
1611 {
1612         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1613         int ret;
1614
1615         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
1616         if (ret != -1) {
1617                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
1618                 io_commit_cqring(ctx);
1619                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1620                 io_put_req(req);
1621                 return true;
1622         }
1623
1624         return false;
1625 }
1626
1627 static bool __io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1628 {
1629         struct io_kiocb *link;
1630         bool wake_ev;
1631
1632         if (list_empty(&req->link_list))
1633                 return false;
1634         link = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1635         if (link->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
1636                 return false;
1637
1638         list_del_init(&link->link_list);
1639         link->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1640         wake_ev = io_link_cancel_timeout(link);
1641         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1642         return wake_ev;
1643 }
1644
1645 static void io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1646 {
1647         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1648         bool wake_ev;
1649
1650         if (!(req->flags & REQ_F_COMP_LOCKED)) {
1651                 unsigned long flags;
1652
1653                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1654                 wake_ev = __io_kill_linked_timeout(req);
1655                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1656         } else {
1657                 wake_ev = __io_kill_linked_timeout(req);
1658         }
1659
1660         if (wake_ev)
1661                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1662 }
1663
1664 static struct io_kiocb *io_req_link_next(struct io_kiocb *req)
1665 {
1666         struct io_kiocb *nxt;
1667
1668         /*
1669          * The list should never be empty when we are called here. But could
1670          * potentially happen if the chain is messed up, check to be on the
1671          * safe side.
1672          */
1673         if (unlikely(list_empty(&req->link_list)))
1674                 return NULL;
1675
1676         nxt = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1677         list_del_init(&req->link_list);
1678         if (!list_empty(&nxt->link_list))
1679                 nxt->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
1680         return nxt;
1681 }
1682
1683 /*
1684  * Called if REQ_F_LINK_HEAD is set, and we fail the head request
1685  */
1686 static void __io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1687 {
1688         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1689
1690         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1691                 struct io_kiocb *link = list_first_entry(&req->link_list,
1692                                                 struct io_kiocb, link_list);
1693
1694                 list_del_init(&link->link_list);
1695                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1696
1697                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1698                 link->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1699                 __io_double_put_req(link);
1700                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1701         }
1702
1703         io_commit_cqring(ctx);
1704         io_cqring_ev_posted(ctx);
1705 }
1706
1707 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1708 {
1709         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1710
1711         if (!(req->flags & REQ_F_COMP_LOCKED)) {
1712                 unsigned long flags;
1713
1714                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1715                 __io_fail_links(req);
1716                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1717         } else {
1718                 __io_fail_links(req);
1719         }
1720
1721         io_cqring_ev_posted(ctx);
1722 }
1723
1724 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1725 {
1726         req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1727         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
1728                 io_kill_linked_timeout(req);
1729
1730         /*
1731          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1732          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1733          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1734          * of the chain.
1735          */
1736         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)))
1737                 return io_req_link_next(req);
1738         io_fail_links(req);
1739         return NULL;
1740 }
1741
1742 static struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1743 {
1744         if (likely(!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)))
1745                 return NULL;
1746         return __io_req_find_next(req);
1747 }
1748
1749 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req, struct callback_head *cb)
1750 {
1751         struct task_struct *tsk = req->task;
1752         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1753         int ret, notify;
1754
1755         /*
1756          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
1757          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
1758          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
1759          * will do the job.
1760          */
1761         notify = 0;
1762         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
1763                 notify = TWA_SIGNAL;
1764
1765         ret = task_work_add(tsk, cb, notify);
1766         if (!ret)
1767                 wake_up_process(tsk);
1768
1769         return ret;
1770 }
1771
1772 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
1773 {
1774         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1775
1776         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1777         io_cqring_fill_event(req, error);
1778         io_commit_cqring(ctx);
1779         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1780
1781         io_cqring_ev_posted(ctx);
1782         req_set_fail_links(req);
1783         io_double_put_req(req);
1784 }
1785
1786 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
1787 {
1788         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1789
1790         __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
1791 }
1792
1793 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
1794 {
1795         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1796
1797         if (!__io_sq_thread_acquire_mm(ctx)) {
1798                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1799                 __io_queue_sqe(req, NULL, NULL);
1800                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1801         } else {
1802                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
1803         }
1804 }
1805
1806 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
1807 {
1808         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1809         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1810
1811         __io_req_task_submit(req);
1812         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1813 }
1814
1815 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
1816 {
1817         int ret;
1818
1819         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
1820         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
1821
1822         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work);
1823         if (unlikely(ret)) {
1824                 struct task_struct *tsk;
1825
1826                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
1827                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
1828                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
1829                 wake_up_process(tsk);
1830         }
1831 }
1832
1833 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
1834 {
1835         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
1836
1837         if (nxt)
1838                 io_req_task_queue(nxt);
1839 }
1840
1841 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
1842 {
1843         io_queue_next(req);
1844         __io_free_req(req);
1845 }
1846
1847 struct req_batch {
1848         void *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
1849         int to_free;
1850
1851         struct task_struct      *task;
1852         int                     task_refs;
1853 };
1854
1855 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
1856 {
1857         rb->to_free = 0;
1858         rb->task_refs = 0;
1859         rb->task = NULL;
1860 }
1861
1862 static void __io_req_free_batch_flush(struct io_ring_ctx *ctx,
1863                                       struct req_batch *rb)
1864 {
1865         kmem_cache_free_bulk(req_cachep, rb->to_free, rb->reqs);
1866         percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->to_free);
1867         rb->to_free = 0;
1868 }
1869
1870 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
1871                                      struct req_batch *rb)
1872 {
1873         if (rb->to_free)
1874                 __io_req_free_batch_flush(ctx, rb);
1875         if (rb->task) {
1876                 put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
1877                 rb->task = NULL;
1878         }
1879 }
1880
1881 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req)
1882 {
1883         if (unlikely(io_is_fallback_req(req))) {
1884                 io_free_req(req);
1885                 return;
1886         }
1887         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
1888                 io_queue_next(req);
1889
1890         if (req->flags & REQ_F_TASK_PINNED) {
1891                 if (req->task != rb->task) {
1892                         if (rb->task)
1893                                 put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
1894                         rb->task = req->task;
1895                         rb->task_refs = 0;
1896                 }
1897                 rb->task_refs++;
1898                 req->flags &= ~REQ_F_TASK_PINNED;
1899         }
1900
1901         WARN_ON_ONCE(io_dismantle_req(req));
1902         rb->reqs[rb->to_free++] = req;
1903         if (unlikely(rb->to_free == ARRAY_SIZE(rb->reqs)))
1904                 __io_req_free_batch_flush(req->ctx, rb);
1905 }
1906
1907 /*
1908  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
1909  * was the last reference to this request.
1910  */
1911 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1912 {
1913         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1914
1915         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
1916                 nxt = io_req_find_next(req);
1917                 __io_free_req(req);
1918         }
1919         return nxt;
1920 }
1921
1922 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
1923 {
1924         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
1925                 io_free_req(req);
1926 }
1927
1928 static struct io_wq_work *io_steal_work(struct io_kiocb *req)
1929 {
1930         struct io_kiocb *nxt;
1931
1932         /*
1933          * A ref is owned by io-wq in which context we're. So, if that's the
1934          * last one, it's safe to steal next work. False negatives are Ok,
1935          * it just will be re-punted async in io_put_work()
1936          */
1937         if (refcount_read(&req->refs) != 1)
1938                 return NULL;
1939
1940         nxt = io_req_find_next(req);
1941         return nxt ? &nxt->work : NULL;
1942 }
1943
1944 /*
1945  * Must only be used if we don't need to care about links, usually from
1946  * within the completion handling itself.
1947  */
1948 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1949 {
1950         /* drop both submit and complete references */
1951         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1952                 __io_free_req(req);
1953 }
1954
1955 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1956 {
1957         /* drop both submit and complete references */
1958         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1959                 io_free_req(req);
1960 }
1961
1962 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx, bool noflush)
1963 {
1964         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1965
1966         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1967                 /*
1968                  * noflush == true is from the waitqueue handler, just ensure
1969                  * we wake up the task, and the next invocation will flush the
1970                  * entries. We cannot safely to it from here.
1971                  */
1972                 if (noflush && !list_empty(&ctx->cq_overflow_list))
1973                         return -1U;
1974
1975                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1976         }
1977
1978         /* See comment at the top of this file */
1979         smp_rmb();
1980         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head);
1981 }
1982
1983 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
1984 {
1985         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1986
1987         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
1988         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
1989 }
1990
1991 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
1992 {
1993         unsigned int cflags;
1994
1995         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
1996         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
1997         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
1998         kfree(kbuf);
1999         return cflags;
2000 }
2001
2002 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2003 {
2004         struct io_buffer *kbuf;
2005
2006         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2007         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2008 }
2009
2010 static inline bool io_run_task_work(void)
2011 {
2012         if (current->task_works) {
2013                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2014                 task_work_run();
2015                 return true;
2016         }
2017
2018         return false;
2019 }
2020
2021 static void io_iopoll_queue(struct list_head *again)
2022 {
2023         struct io_kiocb *req;
2024
2025         do {
2026                 req = list_first_entry(again, struct io_kiocb, inflight_entry);
2027                 list_del(&req->inflight_entry);
2028                 __io_complete_rw(req, -EAGAIN, 0, NULL);
2029         } while (!list_empty(again));
2030 }
2031
2032 /*
2033  * Find and free completed poll iocbs
2034  */
2035 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2036                                struct list_head *done)
2037 {
2038         struct req_batch rb;
2039         struct io_kiocb *req;
2040         LIST_HEAD(again);
2041
2042         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2043         smp_rmb();
2044
2045         io_init_req_batch(&rb);
2046         while (!list_empty(done)) {
2047                 int cflags = 0;
2048
2049                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2050                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
2051                         req->iopoll_completed = 0;
2052                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &again);
2053                         continue;
2054                 }
2055                 list_del(&req->inflight_entry);
2056
2057                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2058                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2059
2060                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2061                 (*nr_events)++;
2062
2063                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2064                         io_req_free_batch(&rb, req);
2065         }
2066
2067         io_commit_cqring(ctx);
2068         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
2069                 io_cqring_ev_posted(ctx);
2070         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2071
2072         if (!list_empty(&again))
2073                 io_iopoll_queue(&again);
2074 }
2075
2076 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2077                         long min)
2078 {
2079         struct io_kiocb *req, *tmp;
2080         LIST_HEAD(done);
2081         bool spin;
2082         int ret;
2083
2084         /*
2085          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2086          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2087          */
2088         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2089
2090         ret = 0;
2091         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2092                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2093
2094                 /*
2095                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2096                  * If we find a request that requires polling, break out
2097                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2098                  */
2099                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2100                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2101                         continue;
2102                 }
2103                 if (!list_empty(&done))
2104                         break;
2105
2106                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2107                 if (ret < 0)
2108                         break;
2109
2110                 /* iopoll may have completed current req */
2111                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2112                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2113
2114                 if (ret && spin)
2115                         spin = false;
2116                 ret = 0;
2117         }
2118
2119         if (!list_empty(&done))
2120                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2121
2122         return ret;
2123 }
2124
2125 /*
2126  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2127  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2128  * as a non-spinning completion check.
2129  */
2130 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2131                                 long min)
2132 {
2133         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2134                 int ret;
2135
2136                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2137                 if (ret < 0)
2138                         return ret;
2139                 if (*nr_events >= min)
2140                         return 0;
2141         }
2142
2143         return 1;
2144 }
2145
2146 /*
2147  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2148  * find and complete them.
2149  */
2150 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2151 {
2152         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2153                 return;
2154
2155         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2156         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2157                 unsigned int nr_events = 0;
2158
2159                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2160
2161                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2162                 if (nr_events == 0)
2163                         break;
2164                 /*
2165                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2166                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2167                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2168                  */
2169                 if (need_resched()) {
2170                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2171                         cond_resched();
2172                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2173                 }
2174         }
2175         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2176 }
2177
2178 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2179 {
2180         unsigned int nr_events = 0;
2181         int iters = 0, ret = 0;
2182
2183         /*
2184          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2185          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2186          * that got punted to a workqueue.
2187          */
2188         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2189         do {
2190                 /*
2191                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2192                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2193                  * already triggered a CQE (eg in error).
2194                  */
2195                 if (io_cqring_events(ctx, false))
2196                         break;
2197
2198                 /*
2199                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2200                  * application entering polling for a command before it gets
2201                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2202                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2203                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2204                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2205                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2206                  * very same mutex.
2207                  */
2208                 if (!(++iters & 7)) {
2209                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2210                         io_run_task_work();
2211                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2212                 }
2213
2214                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2215                 if (ret <= 0)
2216                         break;
2217                 ret = 0;
2218         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2219
2220         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2221         return ret;
2222 }
2223
2224 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2225 {
2226         /*
2227          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2228          * thread.
2229          */
2230         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2231                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2232
2233                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2234         }
2235         file_end_write(req->file);
2236 }
2237
2238 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res,
2239                                   struct io_comp_state *cs)
2240 {
2241         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2242         int cflags = 0;
2243
2244         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2245                 kiocb_end_write(req);
2246
2247         if (res != req->result)
2248                 req_set_fail_links(req);
2249         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2250                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2251         __io_req_complete(req, res, cflags, cs);
2252 }
2253
2254 #ifdef CONFIG_BLOCK
2255 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req, int error)
2256 {
2257         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2258         ssize_t ret = -ECANCELED;
2259         struct iov_iter iter;
2260         int rw;
2261
2262         if (error) {
2263                 ret = error;
2264                 goto end_req;
2265         }
2266
2267         switch (req->opcode) {
2268         case IORING_OP_READV:
2269         case IORING_OP_READ_FIXED:
2270         case IORING_OP_READ:
2271                 rw = READ;
2272                 break;
2273         case IORING_OP_WRITEV:
2274         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2275         case IORING_OP_WRITE:
2276                 rw = WRITE;
2277                 break;
2278         default:
2279                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2280                                 req->opcode);
2281                 goto end_req;
2282         }
2283
2284         ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2285         if (ret < 0)
2286                 goto end_req;
2287         ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, &iter, false);
2288         if (!ret)
2289                 return true;
2290         kfree(iovec);
2291 end_req:
2292         req_set_fail_links(req);
2293         io_req_complete(req, ret);
2294         return false;
2295 }
2296
2297 static void io_rw_resubmit(struct callback_head *cb)
2298 {
2299         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2300         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2301         int err;
2302
2303         err = io_sq_thread_acquire_mm(ctx, req);
2304
2305         if (io_resubmit_prep(req, err)) {
2306                 refcount_inc(&req->refs);
2307                 io_queue_async_work(req);
2308         }
2309
2310         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2311 }
2312 #endif
2313
2314 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req, long res)
2315 {
2316 #ifdef CONFIG_BLOCK
2317         int ret;
2318
2319         if ((res != -EAGAIN && res != -EOPNOTSUPP) || io_wq_current_is_worker())
2320                 return false;
2321
2322         init_task_work(&req->task_work, io_rw_resubmit);
2323         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
2324
2325         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work);
2326         if (!ret)
2327                 return true;
2328 #endif
2329         return false;
2330 }
2331
2332 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2333                              struct io_comp_state *cs)
2334 {
2335         if (!io_rw_reissue(req, res))
2336                 io_complete_rw_common(&req->rw.kiocb, res, cs);
2337 }
2338
2339 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2340 {
2341         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2342
2343         __io_complete_rw(req, res, res2, NULL);
2344 }
2345
2346 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2347 {
2348         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2349
2350         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2351                 kiocb_end_write(req);
2352
2353         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2354                 req_set_fail_links(req);
2355
2356         WRITE_ONCE(req->result, res);
2357         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2358         smp_wmb();
2359         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2360 }
2361
2362 /*
2363  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2364  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2365  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2366  * accessing the kiocb cookie.
2367  */
2368 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2369 {
2370         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2371
2372         /*
2373          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2374          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2375          * different devices.
2376          */
2377         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2378                 ctx->poll_multi_file = false;
2379         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2380                 struct io_kiocb *list_req;
2381
2382                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2383                                                 inflight_entry);
2384                 if (list_req->file != req->file)
2385                         ctx->poll_multi_file = true;
2386         }
2387
2388         /*
2389          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2390          * it to the front so we find it first.
2391          */
2392         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2393                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2394         else
2395                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2396
2397         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2398             wq_has_sleeper(&ctx->sqo_wait))
2399                 wake_up(&ctx->sqo_wait);
2400 }
2401
2402 static void __io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2403 {
2404         if (state->has_refs)
2405                 fput_many(state->file, state->has_refs);
2406         state->file = NULL;
2407 }
2408
2409 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2410 {
2411         if (state->file)
2412                 __io_state_file_put(state);
2413 }
2414
2415 /*
2416  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2417  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2418  * has more than one submission.
2419  */
2420 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2421 {
2422         if (!state)
2423                 return fget(fd);
2424
2425         if (state->file) {
2426                 if (state->fd == fd) {
2427                         state->has_refs--;
2428                         state->ios_left--;
2429                         return state->file;
2430                 }
2431                 __io_state_file_put(state);
2432         }
2433         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2434         if (!state->file)
2435                 return NULL;
2436
2437         state->fd = fd;
2438         state->ios_left--;
2439         state->has_refs = state->ios_left;
2440         return state->file;
2441 }
2442
2443 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2444 {
2445 #ifdef CONFIG_BLOCK
2446         return !bdev || queue_is_mq(bdev_get_queue(bdev));
2447 #else
2448         return true;
2449 #endif
2450 }
2451
2452 /*
2453  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2454  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2455  * inline.
2456  */
2457 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2458 {
2459         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2460
2461         if (S_ISBLK(mode)) {
2462                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_bdev))
2463                         return true;
2464                 return false;
2465         }
2466         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2467                 return true;
2468         if (S_ISREG(mode)) {
2469                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2470                     file->f_op != &io_uring_fops)
2471                         return true;
2472                 return false;
2473         }
2474
2475         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2476         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2477                 return true;
2478
2479         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2480                 return false;
2481
2482         if (rw == READ)
2483                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2484
2485         return file->f_op->write_iter != NULL;
2486 }
2487
2488 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2489                       bool force_nonblock)
2490 {
2491         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2492         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2493         unsigned ioprio;
2494         int ret;
2495
2496         if (S_ISREG(file_inode(req->file)->i_mode))
2497                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2498
2499         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2500         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(req->file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2501                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2502                 kiocb->ki_pos = req->file->f_pos;
2503         }
2504         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2505         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2506         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2507         if (unlikely(ret))
2508                 return ret;
2509
2510         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2511         if (ioprio) {
2512                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2513                 if (ret)
2514                         return ret;
2515
2516                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2517         } else
2518                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2519
2520         /* don't allow async punt if RWF_NOWAIT was requested */
2521         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2522                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2523
2524         if (kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT)
2525                 io_get_req_task(req);
2526
2527         if (force_nonblock)
2528                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
2529
2530         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2531                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2532                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2533                         return -EOPNOTSUPP;
2534
2535                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2536                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2537                 req->iopoll_completed = 0;
2538                 io_get_req_task(req);
2539         } else {
2540                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2541                         return -EINVAL;
2542                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2543         }
2544
2545         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2546         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2547         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2548         return 0;
2549 }
2550
2551 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2552 {
2553         switch (ret) {
2554         case -EIOCBQUEUED:
2555                 break;
2556         case -ERESTARTSYS:
2557         case -ERESTARTNOINTR:
2558         case -ERESTARTNOHAND:
2559         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2560                 /*
2561                  * We can't just restart the syscall, since previously
2562                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2563                  * IO with EINTR.
2564                  */
2565                 ret = -EINTR;
2566                 /* fall through */
2567         default:
2568                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2569         }
2570 }
2571
2572 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2573                        struct io_comp_state *cs)
2574 {
2575         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2576
2577         /* add previously done IO, if any */
2578         if (req->io && req->io->rw.bytes_done > 0) {
2579                 if (ret < 0)
2580                         ret = req->io->rw.bytes_done;
2581                 else
2582                         ret += req->io->rw.bytes_done;
2583         }
2584
2585         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2586                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2587         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2588                 __io_complete_rw(req, ret, 0, cs);
2589         else
2590                 io_rw_done(kiocb, ret);
2591 }
2592
2593 static ssize_t io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw,
2594                                struct iov_iter *iter)
2595 {
2596         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2597         size_t len = req->rw.len;
2598         struct io_mapped_ubuf *imu;
2599         u16 index, buf_index;
2600         size_t offset;
2601         u64 buf_addr;
2602
2603         /* attempt to use fixed buffers without having provided iovecs */
2604         if (unlikely(!ctx->user_bufs))
2605                 return -EFAULT;
2606
2607         buf_index = req->buf_index;
2608         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2609                 return -EFAULT;
2610
2611         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2612         imu = &ctx->user_bufs[index];
2613         buf_addr = req->rw.addr;
2614
2615         /* overflow */
2616         if (buf_addr + len < buf_addr)
2617                 return -EFAULT;
2618         /* not inside the mapped region */
2619         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2620                 return -EFAULT;
2621
2622         /*
2623          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2624          * and advance us to the beginning.
2625          */
2626         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2627         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2628
2629         if (offset) {
2630                 /*
2631                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2632                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2633                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2634                  * we know that:
2635                  *
2636                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2637                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2638                  *    first and last bvec
2639                  *
2640                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2641                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2642                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2643                  * since we can just skip the first segment, which may not
2644                  * be PAGE_SIZE aligned.
2645                  */
2646                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2647
2648                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2649                         iov_iter_advance(iter, offset);
2650                 } else {
2651                         unsigned long seg_skip;
2652
2653                         /* skip first vec */
2654                         offset -= bvec->bv_len;
2655                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2656
2657                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2658                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2659                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2660                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2661                 }
2662         }
2663
2664         return len;
2665 }
2666
2667 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2668 {
2669         if (needs_lock)
2670                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2671 }
2672
2673 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2674 {
2675         /*
2676          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2677          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2678          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2679          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2680          */
2681         if (needs_lock)
2682                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2683 }
2684
2685 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2686                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2687                                           bool needs_lock)
2688 {
2689         struct io_buffer *head;
2690
2691         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2692                 return kbuf;
2693
2694         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2695
2696         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2697
2698         head = idr_find(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2699         if (head) {
2700                 if (!list_empty(&head->list)) {
2701                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2702                                                         list);
2703                         list_del(&kbuf->list);
2704                 } else {
2705                         kbuf = head;
2706                         idr_remove(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2707                 }
2708                 if (*len > kbuf->len)
2709                         *len = kbuf->len;
2710         } else {
2711                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2712         }
2713
2714         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2715
2716         return kbuf;
2717 }
2718
2719 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2720                                         bool needs_lock)
2721 {
2722         struct io_buffer *kbuf;
2723         u16 bgid;
2724
2725         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2726         bgid = req->buf_index;
2727         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2728         if (IS_ERR(kbuf))
2729                 return kbuf;
2730         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2731         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2732         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2733 }
2734
2735 #ifdef CONFIG_COMPAT
2736 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2737                                 bool needs_lock)
2738 {
2739         struct compat_iovec __user *uiov;
2740         compat_ssize_t clen;
2741         void __user *buf;
2742         ssize_t len;
2743
2744         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2745         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2746                 return -EFAULT;
2747         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2748                 return -EFAULT;
2749         if (clen < 0)
2750                 return -EINVAL;
2751
2752         len = clen;
2753         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2754         if (IS_ERR(buf))
2755                 return PTR_ERR(buf);
2756         iov[0].iov_base = buf;
2757         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2758         return 0;
2759 }
2760 #endif
2761
2762 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2763                                       bool needs_lock)
2764 {
2765         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2766         void __user *buf;
2767         ssize_t len;
2768
2769         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2770                 return -EFAULT;
2771
2772         len = iov[0].iov_len;
2773         if (len < 0)
2774                 return -EINVAL;
2775         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2776         if (IS_ERR(buf))
2777                 return PTR_ERR(buf);
2778         iov[0].iov_base = buf;
2779         iov[0].iov_len = len;
2780         return 0;
2781 }
2782
2783 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2784                                     bool needs_lock)
2785 {
2786         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2787                 struct io_buffer *kbuf;
2788
2789                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2790                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2791                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2792                 return 0;
2793         }
2794         if (!req->rw.len)
2795                 return 0;
2796         else if (req->rw.len > 1)
2797                 return -EINVAL;
2798
2799 #ifdef CONFIG_COMPAT
2800         if (req->ctx->compat)
2801                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2802 #endif
2803
2804         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2805 }
2806
2807 static ssize_t __io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
2808                                  struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
2809                                  bool needs_lock)
2810 {
2811         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2812         size_t sqe_len = req->rw.len;
2813         ssize_t ret;
2814         u8 opcode;
2815
2816         opcode = req->opcode;
2817         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2818                 *iovec = NULL;
2819                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
2820         }
2821
2822         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
2823         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
2824                 return -EINVAL;
2825
2826         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
2827                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2828                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
2829                         if (IS_ERR(buf))
2830                                 return PTR_ERR(buf);
2831                         req->rw.len = sqe_len;
2832                 }
2833
2834                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
2835                 *iovec = NULL;
2836                 return ret < 0 ? ret : sqe_len;
2837         }
2838
2839         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2840                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
2841                 if (!ret) {
2842                         ret = (*iovec)->iov_len;
2843                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, ret);
2844                 }
2845                 *iovec = NULL;
2846                 return ret;
2847         }
2848
2849 #ifdef CONFIG_COMPAT
2850         if (req->ctx->compat)
2851                 return compat_import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV,
2852                                                 iovec, iter);
2853 #endif
2854
2855         return import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter);
2856 }
2857
2858 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
2859                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
2860                                bool needs_lock)
2861 {
2862         if (!req->io)
2863                 return __io_import_iovec(rw, req, iovec, iter, needs_lock);
2864         *iovec = NULL;
2865         return iov_iter_count(&req->io->rw.iter);
2866 }
2867
2868 /*
2869  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
2870  * by looping over ->read() or ->write() manually.
2871  */
2872 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct file *file, struct kiocb *kiocb,
2873                            struct iov_iter *iter)
2874 {
2875         ssize_t ret = 0;
2876
2877         /*
2878          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
2879          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
2880          * the kiocb to be handled from an async context.
2881          */
2882         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2883                 return -EOPNOTSUPP;
2884         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2885                 return -EAGAIN;
2886
2887         while (iov_iter_count(iter)) {
2888                 struct iovec iovec;
2889                 ssize_t nr;
2890
2891                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
2892                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
2893                 } else {
2894                         /* fixed buffers import bvec */
2895                         iovec.iov_base = kmap(iter->bvec->bv_page)
2896                                                 + iter->iov_offset;
2897                         iovec.iov_len = min(iter->count,
2898                                         iter->bvec->bv_len - iter->iov_offset);
2899                 }
2900
2901                 if (rw == READ) {
2902                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
2903                                               iovec.iov_len, &kiocb->ki_pos);
2904                 } else {
2905                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
2906                                                iovec.iov_len, &kiocb->ki_pos);
2907                 }
2908
2909                 if (iov_iter_is_bvec(iter))
2910                         kunmap(iter->bvec->bv_page);
2911
2912                 if (nr < 0) {
2913                         if (!ret)
2914                                 ret = nr;
2915                         break;
2916                 }
2917                 ret += nr;
2918                 if (nr != iovec.iov_len)
2919                         break;
2920                 iov_iter_advance(iter, nr);
2921         }
2922
2923         return ret;
2924 }
2925
2926 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
2927                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
2928 {
2929         struct io_async_rw *rw = &req->io->rw;
2930
2931         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
2932         rw->free_iovec = NULL;
2933         rw->bytes_done = 0;
2934         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
2935         if (iter->type == ITER_BVEC)
2936                 return;
2937         if (!iovec) {
2938                 unsigned iov_off = 0;
2939
2940                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
2941                 if (iter->iov != fast_iov) {
2942                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
2943                         rw->iter.iov += iov_off;
2944                 }
2945                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
2946                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
2947                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
2948         } else {
2949                 rw->free_iovec = iovec;
2950                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
2951         }
2952 }
2953
2954 static inline int __io_alloc_async_ctx(struct io_kiocb *req)
2955 {
2956         req->io = kmalloc(sizeof(*req->io), GFP_KERNEL);
2957         return req->io == NULL;
2958 }
2959
2960 static int io_alloc_async_ctx(struct io_kiocb *req)
2961 {
2962         if (!io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2963                 return 0;
2964
2965         return  __io_alloc_async_ctx(req);
2966 }
2967
2968 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
2969                              const struct iovec *fast_iov,
2970                              struct iov_iter *iter, bool force)
2971 {
2972         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2973                 return 0;
2974         if (!req->io) {
2975                 if (__io_alloc_async_ctx(req))
2976                         return -ENOMEM;
2977
2978                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
2979         }
2980         return 0;
2981 }
2982
2983 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw,
2984                                    bool force_nonblock)
2985 {
2986         struct io_async_rw *iorw = &req->io->rw;
2987         ssize_t ret;
2988
2989         iorw->iter.iov = iorw->fast_iov;
2990         ret = __io_import_iovec(rw, req, (struct iovec **) &iorw->iter.iov,
2991                                 &iorw->iter, !force_nonblock);
2992         if (unlikely(ret < 0))
2993                 return ret;
2994
2995         io_req_map_rw(req, iorw->iter.iov, iorw->fast_iov, &iorw->iter);
2996         return 0;
2997 }
2998
2999 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
3000                         bool force_nonblock)
3001 {
3002         ssize_t ret;
3003
3004         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
3005         if (ret)
3006                 return ret;
3007
3008         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3009                 return -EBADF;
3010
3011         /* either don't need iovec imported or already have it */
3012         if (!req->io || req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3013                 return 0;
3014         return io_rw_prep_async(req, READ, force_nonblock);
3015 }
3016
3017 /*
3018  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3019  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3020  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3021  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3022  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3023  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3024  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3025  * slow path.
3026  */
3027 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3028                              int sync, void *arg)
3029 {
3030         struct wait_page_queue *wpq;
3031         struct io_kiocb *req = wait->private;
3032         struct wait_page_key *key = arg;
3033         int ret;
3034
3035         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3036
3037         if (!wake_page_match(wpq, key))
3038                 return 0;
3039
3040         list_del_init(&wait->entry);
3041
3042         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
3043         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
3044
3045         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3046         refcount_inc(&req->refs);
3047         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work);
3048         if (unlikely(ret)) {
3049                 struct task_struct *tsk;
3050
3051                 /* queue just for cancelation */
3052                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
3053                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
3054                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
3055                 wake_up_process(tsk);
3056         }
3057         return 1;
3058 }
3059
3060 /*
3061  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3062  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3063  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3064  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3065  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3066  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3067  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3068  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3069  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3070  * async worker threads for a blocking retry.
3071  */
3072 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3073 {
3074         struct wait_page_queue *wait = &req->io->rw.wpq;
3075         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3076
3077         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3078         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3079                 return false;
3080
3081         /* Only for buffered IO */
3082         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3083                 return false;
3084
3085         /*
3086          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3087          * support callback based unlocks
3088          */
3089         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3090                 return false;
3091
3092         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3093         wait->wait.private = req;
3094         wait->wait.flags = 0;
3095         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3096         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3097         kiocb->ki_waitq = wait;
3098
3099         io_get_req_task(req);
3100         return true;
3101 }
3102
3103 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3104 {
3105         if (req->file->f_op->read_iter)
3106                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3107         else if (req->file->f_op->read)
3108                 return loop_rw_iter(READ, req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3109         else
3110                 return -EINVAL;
3111 }
3112
3113 static int io_read(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3114                    struct io_comp_state *cs)
3115 {
3116         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3117         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3118         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3119         ssize_t io_size, ret, ret2;
3120         size_t iov_count;
3121
3122         if (req->io)
3123                 iter = &req->io->rw.iter;
3124
3125         ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3126         if (ret < 0)
3127                 return ret;
3128         io_size = ret;
3129         req->result = io_size;
3130         ret = 0;
3131
3132         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3133         if (!force_nonblock)
3134                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3135
3136         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3137         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ))
3138                 goto copy_iov;
3139
3140         iov_count = iov_iter_count(iter);
3141         ret = rw_verify_area(READ, req->file, &kiocb->ki_pos, iov_count);
3142         if (unlikely(ret))
3143                 goto out_free;
3144
3145         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3146
3147         if (!ret) {
3148                 goto done;
3149         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3150                 ret = 0;
3151                 goto out_free;
3152         } else if (ret == -EAGAIN) {
3153                 if (!force_nonblock)
3154                         goto done;
3155                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3156                 if (ret)
3157                         goto out_free;
3158                 return -EAGAIN;
3159         } else if (ret < 0) {
3160                 goto out_free;
3161         }
3162
3163         /* read it all, or we did blocking attempt. no retry. */
3164         if (!iov_iter_count(iter) || !force_nonblock ||
3165             (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
3166                 goto done;
3167
3168         io_size -= ret;
3169 copy_iov:
3170         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3171         if (ret2) {
3172                 ret = ret2;
3173                 goto out_free;
3174         }
3175         /* it's copied and will be cleaned with ->io */
3176         iovec = NULL;
3177         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3178         iter = &req->io->rw.iter;
3179 retry:
3180         req->io->rw.bytes_done += ret;
3181         /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3182         if (!io_rw_should_retry(req)) {
3183                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3184                 return -EAGAIN;
3185         }
3186
3187         /*
3188          * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If we
3189          * get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the desired
3190          * page gets unlocked. We can also get a partial read here, and if we
3191          * do, then just retry at the new offset.
3192          */
3193         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3194         if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3195                 ret = 0;
3196                 goto out_free;
3197         } else if (ret > 0 && ret < io_size) {
3198                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3199                 goto retry;
3200         }
3201 done:
3202         kiocb_done(kiocb, ret, cs);
3203         ret = 0;
3204 out_free:
3205         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3206         if (iovec)
3207                 kfree(iovec);
3208         return ret;
3209 }
3210
3211 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
3212                          bool force_nonblock)
3213 {
3214         ssize_t ret;
3215
3216         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
3217         if (ret)
3218                 return ret;
3219
3220         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3221                 return -EBADF;
3222
3223         /* either don't need iovec imported or already have it */
3224         if (!req->io || req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3225                 return 0;
3226         return io_rw_prep_async(req, WRITE, force_nonblock);
3227 }
3228
3229 static int io_write(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3230                     struct io_comp_state *cs)
3231 {
3232         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3233         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3234         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3235         size_t iov_count;
3236         ssize_t ret, ret2, io_size;
3237
3238         if (req->io)
3239                 iter = &req->io->rw.iter;
3240
3241         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3242         if (ret < 0)
3243                 return ret;
3244         io_size = ret;
3245         req->result = io_size;
3246
3247         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3248         if (!force_nonblock)
3249                 req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3250
3251         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3252         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3253                 goto copy_iov;
3254
3255         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3256         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3257             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3258                 goto copy_iov;
3259
3260         iov_count = iov_iter_count(iter);
3261         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, &kiocb->ki_pos, iov_count);
3262         if (unlikely(ret))
3263                 goto out_free;
3264
3265         /*
3266          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3267          * which will be released by another thread in
3268          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3269          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3270          * we return to userspace.
3271          */
3272         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3273                 __sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb,
3274                                         SB_FREEZE_WRITE, true);
3275                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3276                                         SB_FREEZE_WRITE);
3277         }
3278         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3279
3280         if (req->file->f_op->write_iter)
3281                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3282         else if (req->file->f_op->write)
3283                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req->file, kiocb, iter);
3284         else
3285                 ret2 = -EINVAL;
3286
3287         /*
3288          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3289          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3290          */
3291         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3292                 ret2 = -EAGAIN;
3293         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3294                 kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3295         } else {
3296 copy_iov:
3297                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3298                 if (!ret)
3299                         return -EAGAIN;
3300         }
3301 out_free:
3302         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3303         if (iovec)
3304                 kfree(iovec);
3305         return ret;
3306 }
3307
3308 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3309                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3310 {
3311         struct io_splice* sp = &req->splice;
3312         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3313         int ret;
3314
3315         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3316                 return 0;
3317         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3318                 return -EINVAL;
3319
3320         sp->file_in = NULL;
3321         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3322         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3323
3324         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3325                 return -EINVAL;
3326
3327         ret = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in), &sp->file_in,
3328                           (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3329         if (ret)
3330                 return ret;
3331         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3332
3333         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3334                 /*
3335                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3336                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3337                  */
3338                 io_req_init_async(req);
3339                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3340         }
3341
3342         return 0;
3343 }
3344
3345 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3346                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3347 {
3348         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3349                 return -EINVAL;
3350         return __io_splice_prep(req, sqe);
3351 }
3352
3353 static int io_tee(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3354 {
3355         struct io_splice *sp = &req->splice;
3356         struct file *in = sp->file_in;
3357         struct file *out = sp->file_out;
3358         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3359         long ret = 0;
3360
3361         if (force_nonblock)
3362                 return -EAGAIN;
3363         if (sp->len)
3364                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3365
3366         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3367         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3368
3369         if (ret != sp->len)
3370                 req_set_fail_links(req);
3371         io_req_complete(req, ret);
3372         return 0;
3373 }
3374
3375 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3376 {
3377         struct io_splice* sp = &req->splice;
3378
3379         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3380         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3381         return __io_splice_prep(req, sqe);
3382 }
3383
3384 static int io_splice(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3385 {
3386         struct io_splice *sp = &req->splice;
3387         struct file *in = sp->file_in;
3388         struct file *out = sp->file_out;
3389         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3390         loff_t *poff_in, *poff_out;
3391         long ret = 0;
3392
3393         if (force_nonblock)
3394                 return -EAGAIN;
3395
3396         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3397         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3398
3399         if (sp->len)
3400                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3401
3402         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3403         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3404
3405         if (ret != sp->len)
3406                 req_set_fail_links(req);
3407         io_req_complete(req, ret);
3408         return 0;
3409 }
3410
3411 /*
3412  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3413  */
3414 static int io_nop(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
3415 {
3416         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3417
3418         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3419                 return -EINVAL;
3420
3421         __io_req_complete(req, 0, 0, cs);
3422         return 0;
3423 }
3424
3425 static int io_prep_fsync(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3426 {
3427         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3428
3429         if (!req->file)
3430                 return -EBADF;
3431
3432         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3433                 return -EINVAL;
3434         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3435                 return -EINVAL;
3436
3437         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3438         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3439                 return -EINVAL;
3440
3441         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3442         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3443         return 0;
3444 }
3445
3446 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3447 {
3448         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3449         int ret;
3450
3451         /* fsync always requires a blocking context */
3452         if (force_nonblock)
3453                 return -EAGAIN;
3454
3455         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3456                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3457                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3458         if (ret < 0)
3459                 req_set_fail_links(req);
3460         io_req_complete(req, ret);
3461         return 0;
3462 }
3463
3464 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3465                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3466 {
3467         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3468                 return -EINVAL;
3469         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3470                 return -EINVAL;
3471
3472         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3473         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3474         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3475         return 0;
3476 }
3477
3478 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3479 {
3480         int ret;
3481
3482         /* fallocate always requiring blocking context */
3483         if (force_nonblock)
3484                 return -EAGAIN;
3485         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3486                                 req->sync.len);
3487         if (ret < 0)
3488                 req_set_fail_links(req);
3489         io_req_complete(req, ret);
3490         return 0;
3491 }
3492
3493 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3494 {
3495         const char __user *fname;
3496         int ret;
3497
3498         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3499                 return -EINVAL;
3500         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3501                 return -EINVAL;
3502         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3503                 return -EBADF;
3504
3505         /* open.how should be already initialised */
3506         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3507                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3508
3509         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3510         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3511         req->open.filename = getname(fname);
3512         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3513                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3514                 req->open.filename = NULL;
3515                 return ret;
3516         }
3517         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3518         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3519         return 0;
3520 }
3521
3522 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3523 {
3524         u64 flags, mode;
3525
3526         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3527                 return 0;
3528         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3529         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3530         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3531         return __io_openat_prep(req, sqe);
3532 }
3533
3534 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3535 {
3536         struct open_how __user *how;
3537         size_t len;
3538         int ret;
3539
3540         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3541                 return 0;
3542         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3543         len = READ_ONCE(sqe->len);
3544         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3545                 return -EINVAL;
3546
3547         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3548                                         len);
3549         if (ret)
3550                 return ret;
3551
3552         return __io_openat_prep(req, sqe);
3553 }
3554
3555 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3556 {
3557         struct open_flags op;
3558         struct file *file;
3559         int ret;
3560
3561         if (force_nonblock)
3562                 return -EAGAIN;
3563
3564         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3565         if (ret)
3566                 goto err;
3567
3568         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3569         if (ret < 0)
3570                 goto err;
3571
3572         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3573         if (IS_ERR(file)) {
3574                 put_unused_fd(ret);
3575                 ret = PTR_ERR(file);
3576         } else {
3577                 fsnotify_open(file);
3578                 fd_install(ret, file);
3579         }
3580 err:
3581         putname(req->open.filename);
3582         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3583         if (ret < 0)
3584                 req_set_fail_links(req);
3585         io_req_complete(req, ret);
3586         return 0;
3587 }
3588
3589 static int io_openat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3590 {
3591         return io_openat2(req, force_nonblock);
3592 }
3593
3594 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3595                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3596 {
3597         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3598         u64 tmp;
3599
3600         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3601                 return -EINVAL;
3602
3603         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3604         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3605                 return -EINVAL;
3606
3607         memset(p, 0, sizeof(*p));
3608         p->nbufs = tmp;
3609         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3610         return 0;
3611 }
3612
3613 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3614                                int bgid, unsigned nbufs)
3615 {
3616         unsigned i = 0;
3617
3618         /* shouldn't happen */
3619         if (!nbufs)
3620                 return 0;
3621
3622         /* the head kbuf is the list itself */
3623         while (!list_empty(&buf->list)) {
3624                 struct io_buffer *nxt;
3625
3626                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3627                 list_del(&nxt->list);
3628                 kfree(nxt);
3629                 if (++i == nbufs)
3630                         return i;
3631         }
3632         i++;
3633         kfree(buf);
3634         idr_remove(&ctx->io_buffer_idr, bgid);
3635
3636         return i;
3637 }
3638
3639 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3640                              struct io_comp_state *cs)
3641 {
3642         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3643         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3644         struct io_buffer *head;
3645         int ret = 0;
3646
3647         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3648
3649         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3650
3651         ret = -ENOENT;
3652         head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3653         if (head)
3654                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3655
3656         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3657         if (ret < 0)
3658                 req_set_fail_links(req);
3659         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3660         return 0;
3661 }
3662
3663 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3664                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3665 {
3666         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3667         u64 tmp;
3668
3669         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3670                 return -EINVAL;
3671
3672         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3673         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3674                 return -E2BIG;
3675         p->nbufs = tmp;
3676         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3677         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3678
3679         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), (p->len * p->nbufs)))
3680                 return -EFAULT;
3681
3682         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3683         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3684         if (tmp > USHRT_MAX)
3685                 return -E2BIG;
3686         p->bid = tmp;
3687         return 0;
3688 }
3689
3690 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3691 {
3692         struct io_buffer *buf;
3693         u64 addr = pbuf->addr;
3694         int i, bid = pbuf->bid;
3695
3696         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3697                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3698                 if (!buf)
3699                         break;
3700
3701                 buf->addr = addr;
3702                 buf->len = pbuf->len;
3703                 buf->bid = bid;
3704                 addr += pbuf->len;
3705                 bid++;
3706                 if (!*head) {
3707                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
3708                         *head = buf;
3709                 } else {
3710                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
3711                 }
3712         }
3713
3714         return i ? i : -ENOMEM;
3715 }
3716
3717 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3718                               struct io_comp_state *cs)
3719 {
3720         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3721         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3722         struct io_buffer *head, *list;
3723         int ret = 0;
3724
3725         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3726
3727         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3728
3729         list = head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3730
3731         ret = io_add_buffers(p, &head);
3732         if (ret < 0)
3733                 goto out;
3734
3735         if (!list) {
3736                 ret = idr_alloc(&ctx->io_buffer_idr, head, p->bgid, p->bgid + 1,
3737                                         GFP_KERNEL);
3738                 if (ret < 0) {
3739                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
3740                         goto out;
3741                 }
3742         }
3743 out:
3744         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3745         if (ret < 0)
3746                 req_set_fail_links(req);
3747         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3748         return 0;
3749 }
3750
3751 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
3752                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3753 {
3754 #if defined(CONFIG_EPOLL)
3755         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3756                 return -EINVAL;
3757         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3758                 return -EINVAL;
3759
3760         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3761         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
3762         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
3763
3764         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
3765                 struct epoll_event __user *ev;
3766
3767                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3768                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
3769                         return -EFAULT;
3770         }
3771
3772         return 0;
3773 #else
3774         return -EOPNOTSUPP;
3775 #endif
3776 }
3777
3778 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3779                         struct io_comp_state *cs)
3780 {
3781 #if defined(CONFIG_EPOLL)
3782         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
3783         int ret;
3784
3785         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
3786         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3787                 return -EAGAIN;
3788
3789         if (ret < 0)
3790                 req_set_fail_links(req);
3791         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3792         return 0;
3793 #else
3794         return -EOPNOTSUPP;
3795 #endif
3796 }
3797
3798 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3799 {
3800 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
3801         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
3802                 return -EINVAL;
3803         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3804                 return -EINVAL;
3805
3806         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3807         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
3808         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
3809         return 0;
3810 #else
3811         return -EOPNOTSUPP;
3812 #endif
3813 }
3814
3815 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3816 {
3817 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
3818         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
3819         int ret;
3820
3821         if (force_nonblock)
3822                 return -EAGAIN;
3823
3824         ret = do_madvise(ma->addr, ma->len, ma->advice);
3825         if (ret < 0)
3826                 req_set_fail_links(req);
3827         io_req_complete(req, ret);
3828         return 0;
3829 #else
3830         return -EOPNOTSUPP;
3831 #endif
3832 }
3833
3834 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3835 {
3836         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
3837                 return -EINVAL;
3838         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3839                 return -EINVAL;
3840
3841         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
3842         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
3843         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
3844         return 0;
3845 }
3846
3847 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3848 {
3849         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
3850         int ret;
3851
3852         if (force_nonblock) {
3853                 switch (fa->advice) {
3854                 case POSIX_FADV_NORMAL:
3855                 case POSIX_FADV_RANDOM:
3856                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
3857                         break;
3858                 default:
3859                         return -EAGAIN;
3860                 }
3861         }
3862
3863         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
3864         if (ret < 0)
3865                 req_set_fail_links(req);
3866         io_req_complete(req, ret);
3867         return 0;
3868 }
3869
3870 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3871 {
3872         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3873                 return -EINVAL;
3874         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3875                 return -EINVAL;
3876         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
3877                 return -EBADF;
3878
3879         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3880         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
3881         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3882         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3883         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
3884
3885         return 0;
3886 }
3887
3888 static int io_statx(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3889 {
3890         struct io_statx *ctx = &req->statx;
3891         int ret;
3892
3893         if (force_nonblock) {
3894                 /* only need file table for an actual valid fd */
3895                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
3896                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
3897                 return -EAGAIN;
3898         }
3899
3900         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
3901                        ctx->buffer);
3902
3903         if (ret < 0)
3904                 req_set_fail_links(req);
3905         io_req_complete(req, ret);
3906         return 0;
3907 }
3908
3909 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3910 {
3911         /*
3912          * If we queue this for async, it must not be cancellable. That would
3913          * leave the 'file' in an undeterminate state, and here need to modify
3914          * io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3915          */
3916         io_req_init_async(req);
3917         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NO_CANCEL;
3918
3919         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3920                 return -EINVAL;
3921         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
3922             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
3923                 return -EINVAL;
3924         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
3925                 return -EBADF;
3926
3927         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
3928         if ((req->file && req->file->f_op == &io_uring_fops) ||
3929             req->close.fd == req->ctx->ring_fd)
3930                 return -EBADF;
3931
3932         req->close.put_file = NULL;
3933         return 0;
3934 }
3935
3936 static int io_close(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3937                     struct io_comp_state *cs)
3938 {
3939         struct io_close *close = &req->close;
3940         int ret;
3941
3942         /* might be already done during nonblock submission */
3943         if (!close->put_file) {
3944                 ret = __close_fd_get_file(close->fd, &close->put_file);
3945                 if (ret < 0)
3946                         return (ret == -ENOENT) ? -EBADF : ret;
3947         }
3948
3949         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
3950         if (close->put_file->f_op->flush && force_nonblock) {
3951                 /* was never set, but play safe */
3952                 req->flags &= ~REQ_F_NOWAIT;
3953                 /* avoid grabbing files - we don't need the files */
3954                 req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
3955                 return -EAGAIN;
3956         }
3957
3958         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
3959         ret = filp_close(close->put_file, req->work.files);
3960         if (ret < 0)
3961                 req_set_fail_links(req);
3962         fput(close->put_file);
3963         close->put_file = NULL;
3964         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3965         return 0;
3966 }
3967
3968 static int io_prep_sfr(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3969 {
3970         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3971
3972         if (!req->file)
3973                 return -EBADF;
3974
3975         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3976                 return -EINVAL;
3977         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3978                 return -EINVAL;
3979
3980         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3981         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3982         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
3983         return 0;
3984 }
3985
3986 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3987 {
3988         int ret;
3989
3990         /* sync_file_range always requires a blocking context */
3991         if (force_nonblock)
3992                 return -EAGAIN;
3993
3994         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
3995                                 req->sync.flags);
3996         if (ret < 0)
3997                 req_set_fail_links(req);
3998         io_req_complete(req, ret);
3999         return 0;
4000 }
4001
4002 #if defined(CONFIG_NET)
4003 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4004                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4005 {
4006         if (req->io)
4007                 return -EAGAIN;
4008         if (io_alloc_async_ctx(req)) {
4009                 if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4010                         kfree(kmsg->iov);
4011                 return -ENOMEM;
4012         }
4013         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4014         memcpy(&req->io->msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4015         return -EAGAIN;
4016 }
4017
4018 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4019                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4020 {
4021         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4022         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4023         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4024                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->iov);
4025 }
4026
4027 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4028 {
4029         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4030         struct io_async_ctx *io = req->io;
4031         int ret;
4032
4033         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4034                 return -EINVAL;
4035
4036         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4037         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4038         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4039
4040 #ifdef CONFIG_COMPAT
4041         if (req->ctx->compat)
4042                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4043 #endif
4044
4045         if (!io || req->opcode == IORING_OP_SEND)
4046                 return 0;
4047         /* iovec is already imported */
4048         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
4049                 return 0;
4050
4051         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &io->msg);
4052         if (!ret)
4053                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4054         return ret;
4055 }
4056
4057 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4058                       struct io_comp_state *cs)
4059 {
4060         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4061         struct socket *sock;
4062         unsigned flags;
4063         int ret;
4064
4065         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4066         if (unlikely(!sock))
4067                 return ret;
4068
4069         if (req->io) {
4070                 kmsg = &req->io->msg;
4071                 kmsg->msg.msg_name = &req->io->msg.addr;
4072                 /* if iov is set, it's allocated already */
4073                 if (!kmsg->iov)
4074                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4075                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4076         } else {
4077                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4078                 if (ret)
4079                         return ret;
4080                 kmsg = &iomsg;
4081         }
4082
4083         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4084         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4085                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4086         else if (force_nonblock)
4087                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4088
4089         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4090         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4091                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4092         if (ret == -ERESTARTSYS)
4093                 ret = -EINTR;
4094
4095         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4096                 kfree(kmsg->iov);
4097         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4098         if (ret < 0)
4099                 req_set_fail_links(req);
4100         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4101         return 0;
4102 }
4103
4104 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4105                    struct io_comp_state *cs)
4106 {
4107         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4108         struct msghdr msg;
4109         struct iovec iov;
4110         struct socket *sock;
4111         unsigned flags;
4112         int ret;
4113
4114         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4115         if (unlikely(!sock))
4116                 return ret;
4117
4118         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4119         if (unlikely(ret))
4120                 return ret;;
4121
4122         msg.msg_name = NULL;
4123         msg.msg_control = NULL;
4124         msg.msg_controllen = 0;
4125         msg.msg_namelen = 0;
4126
4127         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4128         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4129                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4130         else if (force_nonblock)
4131                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4132
4133         msg.msg_flags = flags;
4134         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4135         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4136                 return -EAGAIN;
4137         if (ret == -ERESTARTSYS)
4138                 ret = -EINTR;
4139
4140         if (ret < 0)
4141                 req_set_fail_links(req);
4142         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4143         return 0;
4144 }
4145
4146 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4147                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4148 {
4149         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4150         struct iovec __user *uiov;
4151         size_t iov_len;
4152         int ret;
4153
4154         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4155                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4156         if (ret)
4157                 return ret;
4158
4159         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4160                 if (iov_len > 1)
4161                         return -EINVAL;
4162                 if (copy_from_user(iomsg->iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4163                         return -EFAULT;
4164                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4165                 iov_iter_init(&iomsg->msg.msg_iter, READ, iomsg->iov, 1,
4166                                 sr->len);
4167                 iomsg->iov = NULL;
4168         } else {
4169                 ret = import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4170                                         &iomsg->iov, &iomsg->msg.msg_iter);
4171                 if (ret > 0)
4172                         ret = 0;
4173         }
4174
4175         return ret;
4176 }
4177
4178 #ifdef CONFIG_COMPAT
4179 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4180                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4181 {
4182         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4183         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4184         struct compat_iovec __user *uiov;
4185         compat_uptr_t ptr;
4186         compat_size_t len;
4187         int ret;
4188
4189         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4190         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4191                                         &ptr, &len);
4192         if (ret)
4193                 return ret;
4194
4195         uiov = compat_ptr(ptr);
4196         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4197                 compat_ssize_t clen;
4198
4199                 if (len > 1)
4200                         return -EINVAL;
4201                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4202                         return -EFAULT;
4203                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4204                         return -EFAULT;
4205                 if (clen < 0)
4206                         return -EINVAL;
4207                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4208                 iomsg->iov = NULL;
4209         } else {
4210                 ret = compat_import_iovec(READ, uiov, len, UIO_FASTIOV,
4211                                                 &iomsg->iov,
4212                                                 &iomsg->msg.msg_iter);
4213                 if (ret < 0)
4214                         return ret;
4215         }
4216
4217         return 0;
4218 }
4219 #endif
4220
4221 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4222                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4223 {
4224         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4225         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4226
4227 #ifdef CONFIG_COMPAT
4228         if (req->ctx->compat)
4229                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4230 #endif
4231
4232         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4233 }
4234
4235 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4236                                                bool needs_lock)
4237 {
4238         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4239         struct io_buffer *kbuf;
4240
4241         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4242         if (IS_ERR(kbuf))
4243                 return kbuf;
4244
4245         sr->kbuf = kbuf;
4246         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4247         return kbuf;
4248 }
4249
4250 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4251 {
4252         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4253 }
4254
4255 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4256                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4257 {
4258         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4259         struct io_async_ctx *io = req->io;
4260         int ret;
4261
4262         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4263                 return -EINVAL;
4264
4265         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4266         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4267         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4268         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4269
4270 #ifdef CONFIG_COMPAT
4271         if (req->ctx->compat)
4272                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4273 #endif
4274
4275         if (!io || req->opcode == IORING_OP_RECV)
4276                 return 0;
4277         /* iovec is already imported */
4278         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
4279                 return 0;
4280
4281         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &io->msg);
4282         if (!ret)
4283                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4284         return ret;
4285 }
4286
4287 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4288                       struct io_comp_state *cs)
4289 {
4290         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4291         struct socket *sock;
4292         struct io_buffer *kbuf;
4293         unsigned flags;
4294         int ret, cflags = 0;
4295
4296         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4297         if (unlikely(!sock))
4298                 return ret;
4299
4300         if (req->io) {
4301                 kmsg = &req->io->msg;
4302                 kmsg->msg.msg_name = &req->io->msg.addr;
4303                 /* if iov is set, it's allocated already */
4304                 if (!kmsg->iov)
4305                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4306                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4307         } else {
4308                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4309                 if (ret)
4310                         return ret;
4311                 kmsg = &iomsg;
4312         }
4313
4314         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4315                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4316                 if (IS_ERR(kbuf))
4317                         return PTR_ERR(kbuf);
4318                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4319                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->iov,
4320                                 1, req->sr_msg.len);
4321         }
4322
4323         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4324         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4325                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4326         else if (force_nonblock)
4327                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4328
4329         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4330                                         kmsg->uaddr, flags);
4331         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4332                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4333         if (ret == -ERESTARTSYS)
4334                 ret = -EINTR;
4335
4336         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4337                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4338         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4339                 kfree(kmsg->iov);
4340         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4341         if (ret < 0)
4342                 req_set_fail_links(req);
4343         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4344         return 0;
4345 }
4346
4347 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4348                    struct io_comp_state *cs)
4349 {
4350         struct io_buffer *kbuf;
4351         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4352         struct msghdr msg;
4353         void __user *buf = sr->buf;
4354         struct socket *sock;
4355         struct iovec iov;
4356         unsigned flags;
4357         int ret, cflags = 0;
4358
4359         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4360         if (unlikely(!sock))
4361                 return ret;
4362
4363         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4364                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4365                 if (IS_ERR(kbuf))
4366                         return PTR_ERR(kbuf);
4367                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4368         }
4369
4370         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4371         if (unlikely(ret))
4372                 goto out_free;
4373
4374         msg.msg_name = NULL;
4375         msg.msg_control = NULL;
4376         msg.msg_controllen = 0;
4377         msg.msg_namelen = 0;
4378         msg.msg_iocb = NULL;
4379         msg.msg_flags = 0;
4380
4381         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4382         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4383                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4384         else if (force_nonblock)
4385                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4386
4387         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4388         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4389                 return -EAGAIN;
4390         if (ret == -ERESTARTSYS)
4391                 ret = -EINTR;
4392 out_free:
4393         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4394                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4395         if (ret < 0)
4396                 req_set_fail_links(req);
4397         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4398         return 0;
4399 }
4400
4401 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4402 {
4403         struct io_accept *accept = &req->accept;
4404
4405         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4406                 return -EINVAL;
4407         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4408                 return -EINVAL;
4409
4410         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4411         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4412         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4413         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4414         return 0;
4415 }
4416
4417 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4418                      struct io_comp_state *cs)
4419 {
4420         struct io_accept *accept = &req->accept;
4421         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4422         int ret;
4423
4424         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4425                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4426
4427         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4428                                         accept->addr_len, accept->flags,
4429                                         accept->nofile);
4430         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4431                 return -EAGAIN;
4432         if (ret < 0) {
4433                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4434                         ret = -EINTR;
4435                 req_set_fail_links(req);
4436         }
4437         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4438         return 0;
4439 }
4440
4441 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4442 {
4443         struct io_connect *conn = &req->connect;
4444         struct io_async_ctx *io = req->io;
4445
4446         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4447                 return -EINVAL;
4448         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4449                 return -EINVAL;
4450
4451         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4452         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4453
4454         if (!io)
4455                 return 0;
4456
4457         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len,
4458                                         &io->connect.address);
4459 }
4460
4461 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4462                       struct io_comp_state *cs)
4463 {
4464         struct io_async_ctx __io, *io;
4465         unsigned file_flags;
4466         int ret;
4467
4468         if (req->io) {
4469                 io = req->io;
4470         } else {
4471                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4472                                                 req->connect.addr_len,
4473                                                 &__io.connect.address);
4474                 if (ret)
4475                         goto out;
4476                 io = &__io;
4477         }
4478
4479         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4480
4481         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->connect.address,
4482                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4483         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4484                 if (req->io)
4485                         return -EAGAIN;
4486                 if (io_alloc_async_ctx(req)) {
4487                         ret = -ENOMEM;
4488                         goto out;
4489                 }
4490                 memcpy(&req->io->connect, &__io.connect, sizeof(__io.connect));
4491                 return -EAGAIN;
4492         }
4493         if (ret == -ERESTARTSYS)
4494                 ret = -EINTR;
4495 out:
4496         if (ret < 0)
4497                 req_set_fail_links(req);
4498         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4499         return 0;
4500 }
4501 #else /* !CONFIG_NET */
4502 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4503 {
4504         return -EOPNOTSUPP;
4505 }
4506
4507 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4508                       struct io_comp_state *cs)
4509 {
4510         return -EOPNOTSUPP;
4511 }
4512
4513 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4514                    struct io_comp_state *cs)
4515 {
4516         return -EOPNOTSUPP;
4517 }
4518
4519 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4520                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4521 {
4522         return -EOPNOTSUPP;
4523 }
4524
4525 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4526                       struct io_comp_state *cs)
4527 {
4528         return -EOPNOTSUPP;
4529 }
4530
4531 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4532                    struct io_comp_state *cs)
4533 {
4534         return -EOPNOTSUPP;
4535 }
4536
4537 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4538 {
4539         return -EOPNOTSUPP;
4540 }
4541
4542 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4543                      struct io_comp_state *cs)
4544 {
4545         return -EOPNOTSUPP;
4546 }
4547
4548 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4549 {
4550         return -EOPNOTSUPP;
4551 }
4552
4553 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4554                       struct io_comp_state *cs)
4555 {
4556         return -EOPNOTSUPP;
4557 }
4558 #endif /* CONFIG_NET */
4559
4560 struct io_poll_table {
4561         struct poll_table_struct pt;
4562         struct io_kiocb *req;
4563         int error;
4564 };
4565
4566 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4567                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4568 {
4569         int ret;
4570
4571         /* for instances that support it check for an event match first: */
4572         if (mask && !(mask & poll->events))
4573                 return 0;
4574
4575         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4576
4577         list_del_init(&poll->wait.entry);
4578
4579         req->result = mask;
4580         init_task_work(&req->task_work, func);
4581         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
4582
4583         /*
4584          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4585          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4586          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4587          * have the needed state needed for it anyway.
4588          */
4589         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work);
4590         if (unlikely(ret)) {
4591                 struct task_struct *tsk;
4592
4593                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4594                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
4595                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
4596                 wake_up_process(tsk);
4597         }
4598         return 1;
4599 }
4600
4601 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4602         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4603 {
4604         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4605
4606         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4607                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4608
4609                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4610         }
4611
4612         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4613         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4614                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4615                 return true;
4616         }
4617
4618         return false;
4619 }
4620
4621 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4622 {
4623         /* pure poll stashes this in ->io, poll driven retry elsewhere */
4624         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4625                 return (struct io_poll_iocb *) req->io;
4626         return req->apoll->double_poll;
4627 }
4628
4629 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4630 {
4631         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4632                 return &req->poll;
4633         return &req->apoll->poll;
4634 }
4635
4636 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4637 {
4638         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4639
4640         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4641
4642         if (poll && poll->head) {
4643                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4644
4645                 spin_lock(&head->lock);
4646                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4647                 if (poll->wait.private)
4648                         refcount_dec(&req->refs);
4649                 poll->head = NULL;
4650                 spin_unlock(&head->lock);
4651         }
4652 }
4653
4654 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4655 {
4656         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4657
4658         io_poll_remove_double(req);
4659         req->poll.done = true;
4660         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
4661         io_commit_cqring(ctx);
4662 }
4663
4664 static void io_poll_task_handler(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
4665 {
4666         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4667
4668         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4669                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4670                 return;
4671         }
4672
4673         hash_del(&req->hash_node);
4674         io_poll_complete(req, req->result, 0);
4675         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
4676         *nxt = io_put_req_find_next(req);
4677         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4678
4679         io_cqring_ev_posted(ctx);
4680 }
4681
4682 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4683 {
4684         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4685         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4686         struct io_kiocb *nxt = NULL;
4687
4688         io_poll_task_handler(req, &nxt);
4689         if (nxt)
4690                 __io_req_task_submit(nxt);
4691         percpu_ref_put(&ctx->refs);
4692 }
4693
4694 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4695                                int sync, void *key)
4696 {
4697         struct io_kiocb *req = wait->private;
4698         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4699         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4700
4701         /* for instances that support it check for an event match first: */
4702         if (mask && !(mask & poll->events))
4703                 return 0;
4704
4705         if (poll && poll->head) {
4706                 bool done;
4707
4708                 spin_lock(&poll->head->lock);
4709                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4710                 if (!done)
4711                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4712                 /* make sure double remove sees this as being gone */
4713                 wait->private = NULL;
4714                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4715                 if (!done)
4716                         __io_async_wake(req, poll, mask, io_poll_task_func);
4717         }
4718         refcount_dec(&req->refs);
4719         return 1;
4720 }
4721
4722 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
4723                               wait_queue_func_t wake_func)
4724 {
4725         poll->head = NULL;
4726         poll->done = false;
4727         poll->canceled = false;
4728         poll->events = events;
4729         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
4730         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
4731 }
4732
4733 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
4734                             struct wait_queue_head *head,
4735                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
4736 {
4737         struct io_kiocb *req = pt->req;
4738
4739         /*
4740          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
4741          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
4742          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
4743          */
4744         if (unlikely(poll->head)) {
4745                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
4746                 if (*poll_ptr) {
4747                         pt->error = -EINVAL;
4748                         return;
4749                 }
4750                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
4751                 if (!poll) {
4752                         pt->error = -ENOMEM;
4753                         return;
4754                 }
4755                 io_init_poll_iocb(poll, req->poll.events, io_poll_double_wake);
4756                 refcount_inc(&req->refs);
4757                 poll->wait.private = req;
4758                 *poll_ptr = poll;
4759         }
4760
4761         pt->error = 0;
4762         poll->head = head;
4763
4764         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
4765                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
4766         else
4767                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
4768 }
4769
4770 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
4771                                struct poll_table_struct *p)
4772 {
4773         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
4774         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
4775
4776         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
4777 }
4778
4779 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
4780 {
4781         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4782         struct async_poll *apoll = req->apoll;
4783         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4784
4785         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
4786
4787         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
4788                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4789                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
4790                 return;
4791         }
4792
4793         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
4794         if (hash_hashed(&req->hash_node))
4795                 hash_del(&req->hash_node);
4796
4797         io_poll_remove_double(req);
4798         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4799
4800         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
4801                 __io_req_task_submit(req);
4802         else
4803                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
4804
4805         percpu_ref_put(&ctx->refs);
4806         kfree(apoll->double_poll);
4807         kfree(apoll);
4808 }
4809
4810 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
4811                         void *key)
4812 {
4813         struct io_kiocb *req = wait->private;
4814         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
4815
4816         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
4817                                         key_to_poll(key));
4818
4819         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
4820 }
4821
4822 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
4823 {
4824         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4825         struct hlist_head *list;
4826
4827         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
4828         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
4829 }
4830
4831 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
4832                                       struct io_poll_iocb *poll,
4833                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
4834                                       wait_queue_func_t wake_func)
4835         __acquires(&ctx->completion_lock)
4836 {
4837         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4838         bool cancel = false;
4839
4840         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
4841         poll->file = req->file;
4842         poll->wait.private = req;
4843
4844         ipt->pt._key = mask;
4845         ipt->req = req;
4846         ipt->error = -EINVAL;
4847
4848         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
4849
4850         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4851         if (likely(poll->head)) {
4852                 spin_lock(&poll->head->lock);
4853                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
4854                         if (ipt->error)
4855                                 cancel = true;
4856                         ipt->error = 0;
4857                         mask = 0;
4858                 }
4859                 if (mask || ipt->error)
4860                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4861                 else if (cancel)
4862                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4863                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
4864                         io_poll_req_insert(req);
4865                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4866         }
4867
4868         return mask;
4869 }
4870
4871 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
4872 {
4873         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
4874         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4875         struct async_poll *apoll;
4876         struct io_poll_table ipt;
4877         __poll_t mask, ret;
4878
4879         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
4880                 return false;
4881         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
4882                 return false;
4883         if (!def->pollin && !def->pollout)
4884                 return false;
4885
4886         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
4887         if (unlikely(!apoll))
4888                 return false;
4889         apoll->double_poll = NULL;
4890
4891         req->flags |= REQ_F_POLLED;
4892         io_get_req_task(req);
4893         req->apoll = apoll;
4894         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
4895
4896         mask = 0;
4897         if (def->pollin)
4898                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
4899         if (def->pollout)
4900                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
4901         mask |= POLLERR | POLLPRI;
4902
4903         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
4904
4905         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
4906                                         io_async_wake);
4907         if (ret || ipt.error) {
4908                 io_poll_remove_double(req);
4909                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4910                 kfree(apoll->double_poll);
4911                 kfree(apoll);
4912                 return false;
4913         }
4914         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4915         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
4916                                         apoll->poll.events);
4917         return true;
4918 }
4919
4920 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
4921                                  struct io_poll_iocb *poll)
4922 {
4923         bool do_complete = false;
4924
4925         spin_lock(&poll->head->lock);
4926         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4927         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
4928                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4929                 do_complete = true;
4930         }
4931         spin_unlock(&poll->head->lock);
4932         hash_del(&req->hash_node);
4933         return do_complete;
4934 }
4935
4936 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
4937 {
4938         bool do_complete;
4939
4940         io_poll_remove_double(req);
4941
4942         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
4943                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
4944         } else {
4945                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
4946
4947                 /* non-poll requests have submit ref still */
4948                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
4949                 if (do_complete) {
4950                         io_put_req(req);
4951                         kfree(apoll->double_poll);
4952                         kfree(apoll);
4953                 }
4954         }
4955
4956         if (do_complete) {
4957                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
4958                 io_commit_cqring(req->ctx);
4959                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
4960                 req_set_fail_links(req);
4961                 io_put_req(req);
4962         }
4963
4964         return do_complete;
4965 }
4966
4967 static void io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx)
4968 {
4969         struct hlist_node *tmp;
4970         struct io_kiocb *req;
4971         int posted = 0, i;
4972
4973         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4974         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
4975                 struct hlist_head *list;
4976
4977                 list = &ctx->cancel_hash[i];
4978                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node)
4979                         posted += io_poll_remove_one(req);
4980         }
4981         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4982
4983         if (posted)
4984                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4985 }
4986
4987 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
4988 {
4989         struct hlist_head *list;
4990         struct io_kiocb *req;
4991
4992         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
4993         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
4994                 if (sqe_addr != req->user_data)
4995                         continue;
4996                 if (io_poll_remove_one(req))
4997                         return 0;
4998                 return -EALREADY;
4999         }
5000
5001         return -ENOENT;
5002 }
5003
5004 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5005                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5006 {
5007         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5008                 return -EINVAL;
5009         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5010             sqe->poll_events)
5011                 return -EINVAL;
5012
5013         req->poll.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5014         return 0;
5015 }
5016
5017 /*
5018  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5019  * and remove it if found.
5020  */
5021 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req)
5022 {
5023         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5024         u64 addr;
5025         int ret;
5026
5027         addr = req->poll.addr;
5028         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5029         ret = io_poll_cancel(ctx, addr);
5030         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5031
5032         if (ret < 0)
5033                 req_set_fail_links(req);
5034         io_req_complete(req, ret);
5035         return 0;
5036 }
5037
5038 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5039                         void *key)
5040 {
5041         struct io_kiocb *req = wait->private;
5042         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5043
5044         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5045 }
5046
5047 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5048                                struct poll_table_struct *p)
5049 {
5050         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5051
5052         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->io);
5053 }
5054
5055 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5056 {
5057         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5058         u32 events;
5059
5060         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5061                 return -EINVAL;
5062         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
5063                 return -EINVAL;
5064         if (!poll->file)
5065                 return -EBADF;
5066
5067         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5068 #ifdef __BIG_ENDIAN
5069         events = swahw32(events);
5070 #endif
5071         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
5072                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
5073
5074         io_get_req_task(req);
5075         return 0;
5076 }
5077
5078 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req)
5079 {
5080         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5081         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5082         struct io_poll_table ipt;
5083         __poll_t mask;
5084
5085         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5086         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5087
5088         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5089                                         io_poll_wake);
5090
5091         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5092                 ipt.error = 0;
5093                 io_poll_complete(req, mask, 0);
5094         }
5095         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5096
5097         if (mask) {
5098                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5099                 io_put_req(req);
5100         }
5101         return ipt.error;
5102 }
5103
5104 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5105 {
5106         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5107                                                 struct io_timeout_data, timer);
5108         struct io_kiocb *req = data->req;
5109         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5110         unsigned long flags;
5111
5112         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5113         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5114                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5115
5116         /*
5117          * We could be racing with timeout deletion. If the list is empty,
5118          * then timeout lookup already found it and will be handling it.
5119          */
5120         if (!list_empty(&req->timeout.list))
5121                 list_del_init(&req->timeout.list);
5122
5123         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5124         io_commit_cqring(ctx);
5125         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5126
5127         io_cqring_ev_posted(ctx);
5128         req_set_fail_links(req);
5129         io_put_req(req);
5130         return HRTIMER_NORESTART;
5131 }
5132
5133 static int __io_timeout_cancel(struct io_kiocb *req)
5134 {
5135         int ret;
5136
5137         list_del_init(&req->timeout.list);
5138
5139         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
5140         if (ret == -1)
5141                 return -EALREADY;
5142
5143         req_set_fail_links(req);
5144         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
5145         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5146         io_put_req(req);
5147         return 0;
5148 }
5149
5150 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5151 {
5152         struct io_kiocb *req;
5153         int ret = -ENOENT;
5154
5155         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5156                 if (user_data == req->user_data) {
5157                         ret = 0;
5158                         break;
5159                 }
5160         }
5161
5162         if (ret == -ENOENT)
5163                 return ret;
5164
5165         return __io_timeout_cancel(req);
5166 }
5167
5168 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5169                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5170 {
5171         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5172                 return -EINVAL;
5173         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5174                 return -EINVAL;
5175         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5176                 return -EINVAL;
5177
5178         req->timeout.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5179         req->timeout.flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5180         if (req->timeout.flags)
5181                 return -EINVAL;
5182
5183         return 0;
5184 }
5185
5186 /*
5187  * Remove or update an existing timeout command
5188  */
5189 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req)
5190 {
5191         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5192         int ret;
5193
5194         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5195         ret = io_timeout_cancel(ctx, req->timeout.addr);
5196
5197         io_cqring_fill_event(req, ret);
5198         io_commit_cqring(ctx);
5199         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5200         io_cqring_ev_posted(ctx);
5201         if (ret < 0)
5202                 req_set_fail_links(req);
5203         io_put_req(req);
5204         return 0;
5205 }
5206
5207 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5208                            bool is_timeout_link)
5209 {
5210         struct io_timeout_data *data;
5211         unsigned flags;
5212         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5213
5214         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5215                 return -EINVAL;
5216         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5217                 return -EINVAL;
5218         if (off && is_timeout_link)
5219                 return -EINVAL;
5220         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5221         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5222                 return -EINVAL;
5223
5224         req->timeout.off = off;
5225
5226         if (!req->io && io_alloc_async_ctx(req))
5227                 return -ENOMEM;
5228
5229         data = &req->io->timeout;
5230         data->req = req;
5231
5232         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5233                 return -EFAULT;
5234
5235         if (flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
5236                 data->mode = HRTIMER_MODE_ABS;
5237         else
5238                 data->mode = HRTIMER_MODE_REL;
5239
5240         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5241         return 0;
5242 }
5243
5244 static int io_timeout(struct io_kiocb *req)
5245 {
5246         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5247         struct io_timeout_data *data = &req->io->timeout;
5248         struct list_head *entry;
5249         u32 tail, off = req->timeout.off;
5250
5251         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5252
5253         /*
5254          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5255          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5256          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5257          */
5258         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5259                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5260                 goto add;
5261         }
5262
5263         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5264         req->timeout.target_seq = tail + off;
5265
5266         /*
5267          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5268          * the one we need first.
5269          */
5270         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5271                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5272                                                   timeout.list);
5273
5274                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5275                         continue;
5276                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5277                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5278                         break;
5279         }
5280 add:
5281         list_add(&req->timeout.list, entry);
5282         data->timer.function = io_timeout_fn;
5283         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5284         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5285         return 0;
5286 }
5287
5288 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5289 {
5290         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5291
5292         return req->user_data == (unsigned long) data;
5293 }
5294
5295 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
5296 {
5297         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5298         int ret = 0;
5299
5300         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr, false);
5301         switch (cancel_ret) {
5302         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5303                 ret = 0;
5304                 break;
5305         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5306                 ret = -EALREADY;
5307                 break;
5308         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5309                 ret = -ENOENT;
5310                 break;
5311         }
5312
5313         return ret;
5314 }
5315
5316 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5317                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5318                                      int success_ret)
5319 {
5320         unsigned long flags;
5321         int ret;
5322
5323         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
5324         if (ret != -ENOENT) {
5325                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5326                 goto done;
5327         }
5328
5329         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5330         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5331         if (ret != -ENOENT)
5332                 goto done;
5333         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5334 done:
5335         if (!ret)
5336                 ret = success_ret;
5337         io_cqring_fill_event(req, ret);
5338         io_commit_cqring(ctx);
5339         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5340         io_cqring_ev_posted(ctx);
5341
5342         if (ret < 0)
5343                 req_set_fail_links(req);
5344         io_put_req(req);
5345 }
5346
5347 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5348                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5349 {
5350         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5351                 return -EINVAL;
5352         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5353                 return -EINVAL;
5354         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5355                 return -EINVAL;
5356
5357         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5358         return 0;
5359 }
5360
5361 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req)
5362 {
5363         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5364
5365         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, 0);
5366         return 0;
5367 }
5368
5369 static int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req,
5370                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5371 {
5372         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5373                 return -EINVAL;
5374         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5375                 return -EINVAL;
5376
5377         req->files_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5378         req->files_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5379         if (!req->files_update.nr_args)
5380                 return -EINVAL;
5381         req->files_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5382         return 0;
5383 }
5384
5385 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5386                            struct io_comp_state *cs)
5387 {
5388         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5389         struct io_uring_files_update up;
5390         int ret;
5391
5392         if (force_nonblock)
5393                 return -EAGAIN;
5394
5395         up.offset = req->files_update.offset;
5396         up.fds = req->files_update.arg;
5397
5398         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5399         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->files_update.nr_args);
5400         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5401
5402         if (ret < 0)
5403                 req_set_fail_links(req);
5404         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
5405         return 0;
5406 }
5407
5408 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req,
5409                              const struct io_uring_sqe *sqe)
5410 {
5411         ssize_t ret = 0;
5412
5413         if (!sqe)
5414                 return 0;
5415
5416         if (io_alloc_async_ctx(req))
5417                 return -EAGAIN;
5418         ret = io_prep_work_files(req);
5419         if (unlikely(ret))
5420                 return ret;
5421
5422         switch (req->opcode) {
5423         case IORING_OP_NOP:
5424                 break;
5425         case IORING_OP_READV:
5426         case IORING_OP_READ_FIXED:
5427         case IORING_OP_READ:
5428                 ret = io_read_prep(req, sqe, true);
5429                 break;
5430         case IORING_OP_WRITEV:
5431         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5432         case IORING_OP_WRITE:
5433                 ret = io_write_prep(req, sqe, true);
5434                 break;
5435         case IORING_OP_POLL_ADD:
5436                 ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
5437                 break;
5438         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5439                 ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
5440                 break;
5441         case IORING_OP_FSYNC:
5442                 ret = io_prep_fsync(req, sqe);
5443                 break;
5444         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5445                 ret = io_prep_sfr(req, sqe);
5446                 break;
5447         case IORING_OP_SENDMSG:
5448         case IORING_OP_SEND:
5449                 ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
5450                 break;
5451         case IORING_OP_RECVMSG:
5452         case IORING_OP_RECV:
5453                 ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
5454                 break;
5455         case IORING_OP_CONNECT:
5456                 ret = io_connect_prep(req, sqe);
5457                 break;
5458         case IORING_OP_TIMEOUT:
5459                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
5460                 break;
5461         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5462                 ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5463                 break;
5464         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5465                 ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
5466                 break;
5467         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5468                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, true);
5469                 break;
5470         case IORING_OP_ACCEPT:
5471                 ret = io_accept_prep(req, sqe);
5472                 break;
5473         case IORING_OP_FALLOCATE:
5474                 ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
5475                 break;
5476         case IORING_OP_OPENAT:
5477                 ret = io_openat_prep(req, sqe);
5478                 break;
5479         case IORING_OP_CLOSE:
5480                 ret = io_close_prep(req, sqe);
5481                 break;
5482         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5483                 ret = io_files_update_prep(req, sqe);
5484                 break;
5485         case IORING_OP_STATX:
5486                 ret = io_statx_prep(req, sqe);
5487                 break;
5488         case IORING_OP_FADVISE:
5489                 ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
5490                 break;
5491         case IORING_OP_MADVISE:
5492                 ret = io_madvise_prep(req, sqe);
5493                 break;
5494         case IORING_OP_OPENAT2:
5495                 ret = io_openat2_prep(req, sqe);
5496                 break;
5497         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5498                 ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5499                 break;
5500         case IORING_OP_SPLICE:
5501                 ret = io_splice_prep(req, sqe);
5502                 break;
5503         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5504                 ret = io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5505                 break;
5506         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5507                 ret = io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5508                 break;
5509         case IORING_OP_TEE:
5510                 ret = io_tee_prep(req, sqe);
5511                 break;
5512         default:
5513                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5514                                 req->opcode);
5515                 ret = -EINVAL;
5516                 break;
5517         }
5518
5519         return ret;
5520 }
5521
5522 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5523 {
5524         struct io_kiocb *pos;
5525         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5526         u32 total_submitted, nr_reqs = 1;
5527
5528         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
5529                 list_for_each_entry(pos, &req->link_list, link_list)
5530                         nr_reqs++;
5531
5532         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5533         return total_submitted - nr_reqs;
5534 }
5535
5536 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5537 {
5538         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5539         struct io_defer_entry *de;
5540         int ret;
5541         u32 seq;
5542
5543         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5544         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
5545                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
5546                 return 0;
5547
5548         seq = io_get_sequence(req);
5549         /* Still a chance to pass the sequence check */
5550         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5551                 return 0;
5552
5553         if (!req->io) {
5554                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5555                 if (ret)
5556                         return ret;
5557         }
5558         io_prep_async_link(req);
5559         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
5560         if (!de)
5561                 return -ENOMEM;
5562
5563         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5564         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5565                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5566                 kfree(de);
5567                 io_queue_async_work(req);
5568                 return -EIOCBQUEUED;
5569         }
5570
5571         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5572         de->req = req;
5573         de->seq = seq;
5574         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
5575         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5576         return -EIOCBQUEUED;
5577 }
5578
5579 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req)
5580 {
5581         struct io_async_ctx *io = req->io;
5582
5583         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
5584                 switch (req->opcode) {
5585                 case IORING_OP_READV:
5586                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5587                 case IORING_OP_READ:
5588                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5589                         break;
5590                 case IORING_OP_RECVMSG:
5591                 case IORING_OP_RECV:
5592                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5593                         break;
5594                 }
5595                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
5596         }
5597
5598         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
5599                 switch (req->opcode) {
5600                 case IORING_OP_READV:
5601                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5602                 case IORING_OP_READ:
5603                 case IORING_OP_WRITEV:
5604                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5605                 case IORING_OP_WRITE:
5606                         if (io->rw.free_iovec)
5607                                 kfree(io->rw.free_iovec);
5608                         break;
5609                 case IORING_OP_RECVMSG:
5610                 case IORING_OP_SENDMSG:
5611                         if (io->msg.iov != io->msg.fast_iov)
5612                                 kfree(io->msg.iov);
5613                         break;
5614                 case IORING_OP_SPLICE:
5615                 case IORING_OP_TEE:
5616                         io_put_file(req, req->splice.file_in,
5617                                     (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
5618                         break;
5619                 }
5620                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5621         }
5622
5623         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
5624                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5625                 unsigned long flags;
5626
5627                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
5628                 list_del(&req->inflight_entry);
5629                 if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
5630                         wake_up(&ctx->inflight_wait);
5631                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
5632                 req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
5633         }
5634 }
5635
5636 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5637                         bool force_nonblock, struct io_comp_state *cs)
5638 {
5639         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5640         int ret;
5641
5642         switch (req->opcode) {
5643         case IORING_OP_NOP:
5644                 ret = io_nop(req, cs);
5645                 break;
5646         case IORING_OP_READV:
5647         case IORING_OP_READ_FIXED:
5648         case IORING_OP_READ:
5649                 if (sqe) {
5650                         ret = io_read_prep(req, sqe, force_nonblock);
5651                         if (ret < 0)
5652                                 break;
5653                 }
5654                 ret = io_read(req, force_nonblock, cs);
5655                 break;
5656         case IORING_OP_WRITEV:
5657         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5658         case IORING_OP_WRITE:
5659                 if (sqe) {
5660                         ret = io_write_prep(req, sqe, force_nonblock);
5661                         if (ret < 0)
5662                                 break;
5663                 }
5664                 ret = io_write(req, force_nonblock, cs);
5665                 break;
5666         case IORING_OP_FSYNC:
5667                 if (sqe) {
5668                         ret = io_prep_fsync(req, sqe);
5669                         if (ret < 0)
5670                                 break;
5671                 }
5672                 ret = io_fsync(req, force_nonblock);
5673                 break;
5674         case IORING_OP_POLL_ADD:
5675                 if (sqe) {
5676                         ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
5677                         if (ret)
5678                                 break;
5679                 }
5680                 ret = io_poll_add(req);
5681                 break;
5682         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5683                 if (sqe) {
5684                         ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
5685                         if (ret < 0)
5686                                 break;
5687                 }
5688                 ret = io_poll_remove(req);
5689                 break;
5690         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5691                 if (sqe) {
5692                         ret = io_prep_sfr(req, sqe);
5693                         if (ret < 0)
5694                                 break;
5695                 }
5696                 ret = io_sync_file_range(req, force_nonblock);
5697                 break;
5698         case IORING_OP_SENDMSG:
5699         case IORING_OP_SEND:
5700                 if (sqe) {
5701                         ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
5702                         if (ret < 0)
5703                                 break;
5704                 }
5705                 if (req->opcode == IORING_OP_SENDMSG)
5706                         ret = io_sendmsg(req, force_nonblock, cs);
5707                 else
5708                         ret = io_send(req, force_nonblock, cs);
5709                 break;
5710         case IORING_OP_RECVMSG:
5711         case IORING_OP_RECV:
5712                 if (sqe) {
5713                         ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
5714                         if (ret)
5715                                 break;
5716                 }
5717                 if (req->opcode == IORING_OP_RECVMSG)
5718                         ret = io_recvmsg(req, force_nonblock, cs);
5719                 else
5720                         ret = io_recv(req, force_nonblock, cs);
5721                 break;
5722         case IORING_OP_TIMEOUT:
5723                 if (sqe) {
5724                         ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
5725                         if (ret)
5726                                 break;
5727                 }
5728                 ret = io_timeout(req);
5729                 break;
5730         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5731                 if (sqe) {
5732                         ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5733                         if (ret)
5734                                 break;
5735                 }
5736                 ret = io_timeout_remove(req);
5737                 break;
5738         case IORING_OP_ACCEPT:
5739                 if (sqe) {
5740                         ret = io_accept_prep(req, sqe);
5741                         if (ret)
5742                                 break;
5743                 }
5744                 ret = io_accept(req, force_nonblock, cs);
5745                 break;
5746         case IORING_OP_CONNECT:
5747                 if (sqe) {
5748                         ret = io_connect_prep(req, sqe);
5749                         if (ret)
5750                                 break;
5751                 }
5752                 ret = io_connect(req, force_nonblock, cs);
5753                 break;
5754         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5755                 if (sqe) {
5756                         ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
5757                         if (ret)
5758                                 break;
5759                 }
5760                 ret = io_async_cancel(req);
5761                 break;
5762         case IORING_OP_FALLOCATE:
5763                 if (sqe) {
5764                         ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
5765                         if (ret)
5766                                 break;
5767                 }
5768                 ret = io_fallocate(req, force_nonblock);
5769                 break;
5770         case IORING_OP_OPENAT:
5771                 if (sqe) {
5772                         ret = io_openat_prep(req, sqe);
5773                         if (ret)
5774                                 break;
5775                 }
5776                 ret = io_openat(req, force_nonblock);
5777                 break;
5778         case IORING_OP_CLOSE:
5779                 if (sqe) {
5780                         ret = io_close_prep(req, sqe);
5781                         if (ret)
5782                                 break;
5783                 }
5784                 ret = io_close(req, force_nonblock, cs);
5785                 break;
5786         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5787                 if (sqe) {
5788                         ret = io_files_update_prep(req, sqe);
5789                         if (ret)
5790                                 break;
5791                 }
5792                 ret = io_files_update(req, force_nonblock, cs);
5793                 break;
5794         case IORING_OP_STATX:
5795                 if (sqe) {
5796                         ret = io_statx_prep(req, sqe);
5797                         if (ret)
5798                                 break;
5799                 }
5800                 ret = io_statx(req, force_nonblock);
5801                 break;
5802         case IORING_OP_FADVISE:
5803                 if (sqe) {
5804                         ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
5805                         if (ret)
5806                                 break;
5807                 }
5808                 ret = io_fadvise(req, force_nonblock);
5809                 break;
5810         case IORING_OP_MADVISE:
5811                 if (sqe) {
5812                         ret = io_madvise_prep(req, sqe);
5813                         if (ret)
5814                                 break;
5815                 }
5816                 ret = io_madvise(req, force_nonblock);
5817                 break;
5818         case IORING_OP_OPENAT2:
5819                 if (sqe) {
5820                         ret = io_openat2_prep(req, sqe);
5821                         if (ret)
5822                                 break;
5823                 }
5824                 ret = io_openat2(req, force_nonblock);
5825                 break;
5826         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5827                 if (sqe) {
5828                         ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5829                         if (ret)
5830                                 break;
5831                 }
5832                 ret = io_epoll_ctl(req, force_nonblock, cs);
5833                 break;
5834         case IORING_OP_SPLICE:
5835                 if (sqe) {
5836                         ret = io_splice_prep(req, sqe);
5837                         if (ret < 0)
5838                                 break;
5839                 }
5840                 ret = io_splice(req, force_nonblock);
5841                 break;
5842         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5843                 if (sqe) {
5844                         ret = io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5845                         if (ret)
5846                                 break;
5847                 }
5848                 ret = io_provide_buffers(req, force_nonblock, cs);
5849                 break;
5850         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5851                 if (sqe) {
5852                         ret = io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5853                         if (ret)
5854                                 break;
5855                 }
5856                 ret = io_remove_buffers(req, force_nonblock, cs);
5857                 break;
5858         case IORING_OP_TEE:
5859                 if (sqe) {
5860                         ret = io_tee_prep(req, sqe);
5861                         if (ret < 0)
5862                                 break;
5863                 }
5864                 ret = io_tee(req, force_nonblock);
5865                 break;
5866         default:
5867                 ret = -EINVAL;
5868                 break;
5869         }
5870
5871         if (ret)
5872                 return ret;
5873
5874         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
5875         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
5876                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
5877
5878                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
5879                 if (in_async)
5880                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5881
5882                 io_iopoll_req_issued(req);
5883
5884                 if (in_async)
5885                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5886         }
5887
5888         return 0;
5889 }
5890
5891 static struct io_wq_work *io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
5892 {
5893         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5894         struct io_kiocb *timeout;
5895         int ret = 0;
5896
5897         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
5898         if (timeout)
5899                 io_queue_linked_timeout(timeout);
5900
5901         /* if NO_CANCEL is set, we must still run the work */
5902         if ((work->flags & (IO_WQ_WORK_CANCEL|IO_WQ_WORK_NO_CANCEL)) ==
5903                                 IO_WQ_WORK_CANCEL) {
5904                 ret = -ECANCELED;
5905         }
5906
5907         if (!ret) {
5908                 do {
5909                         ret = io_issue_sqe(req, NULL, false, NULL);
5910                         /*
5911                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
5912                          * forcing a sync submission from here, since we can't
5913                          * wait for request slots on the block side.
5914                          */
5915                         if (ret != -EAGAIN)
5916                                 break;
5917                         cond_resched();
5918                 } while (1);
5919         }
5920
5921         if (ret) {
5922                 req_set_fail_links(req);
5923                 io_req_complete(req, ret);
5924         }
5925
5926         return io_steal_work(req);
5927 }
5928
5929 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
5930                                               int index)
5931 {
5932         struct fixed_file_table *table;
5933
5934         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
5935         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
5936 }
5937
5938 static int io_file_get(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
5939                         int fd, struct file **out_file, bool fixed)
5940 {
5941         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5942         struct file *file;
5943
5944         if (fixed) {
5945                 if (unlikely(!ctx->file_data ||
5946                     (unsigned) fd >= ctx->nr_user_files))
5947                         return -EBADF;
5948                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
5949                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
5950                 if (file) {
5951                         req->fixed_file_refs = ctx->file_data->cur_refs;
5952                         percpu_ref_get(req->fixed_file_refs);
5953                 }
5954         } else {
5955                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
5956                 file = __io_file_get(state, fd);
5957         }
5958
5959         if (file || io_op_defs[req->opcode].needs_file_no_error) {
5960                 *out_file = file;
5961                 return 0;
5962         }
5963         return -EBADF;
5964 }
5965
5966 static int io_req_set_file(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
5967                            int fd)
5968 {
5969         bool fixed;
5970
5971         fixed = (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) != 0;
5972         if (unlikely(!fixed && io_async_submit(req->ctx)))
5973                 return -EBADF;
5974
5975         return io_file_get(state, req, fd, &req->file, fixed);
5976 }
5977
5978 static int io_grab_files(struct io_kiocb *req)
5979 {
5980         int ret = -EBADF;
5981         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5982
5983         io_req_init_async(req);
5984
5985         if (req->work.files || (req->flags & REQ_F_NO_FILE_TABLE))
5986                 return 0;
5987         if (!ctx->ring_file)
5988                 return -EBADF;
5989
5990         rcu_read_lock();
5991         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
5992         /*
5993          * We use the f_ops->flush() handler to ensure that we can flush
5994          * out work accessing these files if the fd is closed. Check if
5995          * the fd has changed since we started down this path, and disallow
5996          * this operation if it has.
5997          */
5998         if (fcheck(ctx->ring_fd) == ctx->ring_file) {
5999                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
6000                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
6001                 req->work.files = current->files;
6002                 ret = 0;
6003         }
6004         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
6005         rcu_read_unlock();
6006
6007         return ret;
6008 }
6009
6010 static inline int io_prep_work_files(struct io_kiocb *req)
6011 {
6012         if (!io_op_defs[req->opcode].file_table)
6013                 return 0;
6014         return io_grab_files(req);
6015 }
6016
6017 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6018 {
6019         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6020                                                 struct io_timeout_data, timer);
6021         struct io_kiocb *req = data->req;
6022         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6023         struct io_kiocb *prev = NULL;
6024         unsigned long flags;
6025
6026         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6027
6028         /*
6029          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6030          * race with the completion of the linked work.
6031          */
6032         if (!list_empty(&req->link_list)) {
6033                 prev = list_entry(req->link_list.prev, struct io_kiocb,
6034                                   link_list);
6035                 if (refcount_inc_not_zero(&prev->refs)) {
6036                         list_del_init(&req->link_list);
6037                         prev->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6038                 } else
6039                         prev = NULL;
6040         }
6041
6042         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6043
6044         if (prev) {
6045                 req_set_fail_links(prev);
6046                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6047                 io_put_req(prev);
6048         } else {
6049                 io_req_complete(req, -ETIME);
6050         }
6051         return HRTIMER_NORESTART;
6052 }
6053
6054 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6055 {
6056         /*
6057          * If the list is now empty, then our linked request finished before
6058          * we got a chance to setup the timer
6059          */
6060         if (!list_empty(&req->link_list)) {
6061                 struct io_timeout_data *data = &req->io->timeout;
6062
6063                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6064                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6065                                 data->mode);
6066         }
6067 }
6068
6069 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6070 {
6071         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6072
6073         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6074         __io_queue_linked_timeout(req);
6075         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6076
6077         /* drop submission reference */
6078         io_put_req(req);
6079 }
6080
6081 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6082 {
6083         struct io_kiocb *nxt;
6084
6085         if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
6086                 return NULL;
6087         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
6088                 return NULL;
6089
6090         nxt = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
6091                                         link_list);
6092         if (!nxt || nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6093                 return NULL;
6094
6095         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6096         return nxt;
6097 }
6098
6099 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6100                            struct io_comp_state *cs)
6101 {
6102         struct io_kiocb *linked_timeout;
6103         struct io_kiocb *nxt;
6104         const struct cred *old_creds = NULL;
6105         int ret;
6106
6107 again:
6108         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6109
6110         if ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) && req->work.creds &&
6111             req->work.creds != current_cred()) {
6112                 if (old_creds)
6113                         revert_creds(old_creds);
6114                 if (old_creds == req->work.creds)
6115                         old_creds = NULL; /* restored original creds */
6116                 else
6117                         old_creds = override_creds(req->work.creds);
6118         }
6119
6120         ret = io_issue_sqe(req, sqe, true, cs);
6121
6122         /*
6123          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6124          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6125          */
6126         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6127                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6128 punt:
6129                         ret = io_prep_work_files(req);
6130                         if (unlikely(ret))
6131                                 goto err;
6132                         /*
6133                          * Queued up for async execution, worker will release
6134                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6135                          */
6136                         io_queue_async_work(req);
6137                 }
6138
6139                 if (linked_timeout)
6140                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6141                 goto exit;
6142         }
6143
6144         if (unlikely(ret)) {
6145 err:
6146                 /* un-prep timeout, so it'll be killed as any other linked */
6147                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6148                 req_set_fail_links(req);
6149                 io_put_req(req);
6150                 io_req_complete(req, ret);
6151                 goto exit;
6152         }
6153
6154         /* drop submission reference */
6155         nxt = io_put_req_find_next(req);
6156         if (linked_timeout)
6157                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6158
6159         if (nxt) {
6160                 req = nxt;
6161
6162                 if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
6163                         goto punt;
6164                 goto again;
6165         }
6166 exit:
6167         if (old_creds)
6168                 revert_creds(old_creds);
6169 }
6170
6171 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6172                          struct io_comp_state *cs)
6173 {
6174         int ret;
6175
6176         ret = io_req_defer(req, sqe);
6177         if (ret) {
6178                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6179 fail_req:
6180                         req_set_fail_links(req);
6181                         io_put_req(req);
6182                         io_req_complete(req, ret);
6183                 }
6184         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6185                 if (!req->io) {
6186                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6187                         if (unlikely(ret))
6188                                 goto fail_req;
6189                 }
6190
6191                 /*
6192                  * Never try inline submit of IOSQE_ASYNC is set, go straight
6193                  * to async execution.
6194                  */
6195                 io_req_init_async(req);
6196                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
6197                 io_queue_async_work(req);
6198         } else {
6199                 __io_queue_sqe(req, sqe, cs);
6200         }
6201 }
6202
6203 static inline void io_queue_link_head(struct io_kiocb *req,
6204                                       struct io_comp_state *cs)
6205 {
6206         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
6207                 io_put_req(req);
6208                 io_req_complete(req, -ECANCELED);
6209         } else
6210                 io_queue_sqe(req, NULL, cs);
6211 }
6212
6213 static int io_submit_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6214                          struct io_kiocb **link, struct io_comp_state *cs)
6215 {
6216         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6217         int ret;
6218
6219         /*
6220          * If we already have a head request, queue this one for async
6221          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6222          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6223          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6224          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6225          */
6226         if (*link) {
6227                 struct io_kiocb *head = *link;
6228
6229                 /*
6230                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6231                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6232                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6233                  * next after the link request. The last one is done via
6234                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6235                  */
6236                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6237                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6238                         ctx->drain_next = 1;
6239                 }
6240                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6241                 if (unlikely(ret)) {
6242                         /* fail even hard links since we don't submit */
6243                         head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6244                         return ret;
6245                 }
6246                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6247                 io_get_req_task(req);
6248                 list_add_tail(&req->link_list, &head->link_list);
6249
6250                 /* last request of a link, enqueue the link */
6251                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6252                         io_queue_link_head(head, cs);
6253                         *link = NULL;
6254                 }
6255         } else {
6256                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6257                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6258                         ctx->drain_next = 0;
6259                 }
6260                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6261                         req->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
6262                         INIT_LIST_HEAD(&req->link_list);
6263
6264                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6265                         if (unlikely(ret))
6266                                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6267                         *link = req;
6268                 } else {
6269                         io_queue_sqe(req, sqe, cs);
6270                 }
6271         }
6272
6273         return 0;
6274 }
6275
6276 /*
6277  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6278  */
6279 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state)
6280 {
6281         if (!list_empty(&state->comp.list))
6282                 io_submit_flush_completions(&state->comp);
6283         blk_finish_plug(&state->plug);
6284         io_state_file_put(state);
6285         if (state->free_reqs)
6286                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
6287 }
6288
6289 /*
6290  * Start submission side cache.
6291  */
6292 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6293                                   struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int max_ios)
6294 {
6295         blk_start_plug(&state->plug);
6296 #ifdef CONFIG_BLOCK
6297         state->plug.nowait = true;
6298 #endif
6299         state->comp.nr = 0;
6300         INIT_LIST_HEAD(&state->comp.list);
6301         state->comp.ctx = ctx;
6302         state->free_reqs = 0;
6303         state->file = NULL;
6304         state->ios_left = max_ios;
6305 }
6306
6307 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6308 {
6309         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6310
6311         /*
6312          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6313          * since once we write the new head, the application could
6314          * write new data to them.
6315          */
6316         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6317 }
6318
6319 /*
6320  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6321  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6322  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6323  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6324  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6325  * prevent a re-load down the line.
6326  */
6327 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6328 {
6329         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6330         unsigned head;
6331
6332         /*
6333          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6334          *
6335          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6336          *    head updates.
6337          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6338          *    though the application is the one updating it.
6339          */
6340         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head & ctx->sq_mask]);
6341         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6342                 return &ctx->sq_sqes[head];
6343
6344         /* drop invalid entries */
6345         ctx->cached_sq_dropped++;
6346         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6347         return NULL;
6348 }
6349
6350 static inline void io_consume_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6351 {
6352         ctx->cached_sq_head++;
6353 }
6354
6355 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
6356                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
6357                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
6358
6359 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6360                        const struct io_uring_sqe *sqe,
6361                        struct io_submit_state *state)
6362 {
6363         unsigned int sqe_flags;
6364         int id;
6365
6366         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6367         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6368         req->io = NULL;
6369         req->file = NULL;
6370         req->ctx = ctx;
6371         req->flags = 0;
6372         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6373         refcount_set(&req->refs, 2);
6374         req->task = current;
6375         req->result = 0;
6376
6377         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6378                 return -EINVAL;
6379
6380         if (unlikely(io_sq_thread_acquire_mm(ctx, req)))
6381                 return -EFAULT;
6382
6383         sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6384         /* enforce forwards compatibility on users */
6385         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6386                 return -EINVAL;
6387
6388         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6389             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6390                 return -EOPNOTSUPP;
6391
6392         id = READ_ONCE(sqe->personality);
6393         if (id) {
6394                 io_req_init_async(req);
6395                 req->work.creds = idr_find(&ctx->personality_idr, id);
6396                 if (unlikely(!req->work.creds))
6397                         return -EINVAL;
6398                 get_cred(req->work.creds);
6399         }
6400
6401         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6402         req->flags |= sqe_flags;
6403
6404         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_file)
6405                 return 0;
6406
6407         return io_req_set_file(state, req, READ_ONCE(sqe->fd));
6408 }
6409
6410 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr,
6411                           struct file *ring_file, int ring_fd)
6412 {
6413         struct io_submit_state state;
6414         struct io_kiocb *link = NULL;
6415         int i, submitted = 0;
6416
6417         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6418         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6419                 if (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list) &&
6420                     !io_cqring_overflow_flush(ctx, false))
6421                         return -EBUSY;
6422         }
6423
6424         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6425         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6426
6427         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6428                 return -EAGAIN;
6429
6430         io_submit_state_start(&state, ctx, nr);
6431
6432         ctx->ring_fd = ring_fd;
6433         ctx->ring_file = ring_file;
6434
6435         for (i = 0; i < nr; i++) {
6436                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6437                 struct io_kiocb *req;
6438                 int err;
6439
6440                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6441                 if (unlikely(!sqe)) {
6442                         io_consume_sqe(ctx);
6443                         break;
6444                 }
6445                 req = io_alloc_req(ctx, &state);
6446                 if (unlikely(!req)) {
6447                         if (!submitted)
6448                                 submitted = -EAGAIN;
6449                         break;
6450                 }
6451
6452                 err = io_init_req(ctx, req, sqe, &state);
6453                 io_consume_sqe(ctx);
6454                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6455                 submitted++;
6456
6457                 if (unlikely(err)) {
6458 fail_req:
6459                         io_put_req(req);
6460                         io_req_complete(req, err);
6461                         break;
6462                 }
6463
6464                 trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6465                                                 true, io_async_submit(ctx));
6466                 err = io_submit_sqe(req, sqe, &link, &state.comp);
6467                 if (err)
6468                         goto fail_req;
6469         }
6470
6471         if (unlikely(submitted != nr)) {
6472                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6473
6474                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr - ref_used);
6475         }
6476         if (link)
6477                 io_queue_link_head(link, &state.comp);
6478         io_submit_state_end(&state);
6479
6480          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6481         io_commit_sqring(ctx);
6482
6483         return submitted;
6484 }
6485
6486 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6487 {
6488         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6489         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6490         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6491         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6492 }
6493
6494 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6495 {
6496         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6497         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6498         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6499 }
6500
6501 static int io_sq_thread(void *data)
6502 {
6503         struct io_ring_ctx *ctx = data;
6504         const struct cred *old_cred;
6505         DEFINE_WAIT(wait);
6506         unsigned long timeout;
6507         int ret = 0;
6508
6509         complete(&ctx->sq_thread_comp);
6510
6511         old_cred = override_creds(ctx->creds);
6512
6513         timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6514         while (!kthread_should_park()) {
6515                 unsigned int to_submit;
6516
6517                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
6518                         unsigned nr_events = 0;
6519
6520                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6521                         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched())
6522                                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6523                         else
6524                                 timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6525                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6526                 }
6527
6528                 to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6529
6530                 /*
6531                  * If submit got -EBUSY, flag us as needing the application
6532                  * to enter the kernel to reap and flush events.
6533                  */
6534                 if (!to_submit || ret == -EBUSY || need_resched()) {
6535                         /*
6536                          * Drop cur_mm before scheduling, we can't hold it for
6537                          * long periods (or over schedule()). Do this before
6538                          * adding ourselves to the waitqueue, as the unuse/drop
6539                          * may sleep.
6540                          */
6541                         io_sq_thread_drop_mm();
6542
6543                         /*
6544                          * We're polling. If we're within the defined idle
6545                          * period, then let us spin without work before going
6546                          * to sleep. The exception is if we got EBUSY doing
6547                          * more IO, we should wait for the application to
6548                          * reap events and wake us up.
6549                          */
6550                         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || need_resched() ||
6551                             (!time_after(jiffies, timeout) && ret != -EBUSY &&
6552                             !percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))) {
6553                                 io_run_task_work();
6554                                 cond_resched();
6555                                 continue;
6556                         }
6557
6558                         prepare_to_wait(&ctx->sqo_wait, &wait,
6559                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6560
6561                         /*
6562                          * While doing polled IO, before going to sleep, we need
6563                          * to check if there are new reqs added to iopoll_list,
6564                          * it is because reqs may have been punted to io worker
6565                          * and will be added to iopoll_list later, hence check
6566                          * the iopoll_list again.
6567                          */
6568                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6569                             !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6570                                 finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6571                                 continue;
6572                         }
6573
6574                         io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6575
6576                         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6577                         if (!to_submit || ret == -EBUSY) {
6578                                 if (kthread_should_park()) {
6579                                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6580                                         break;
6581                                 }
6582                                 if (io_run_task_work()) {
6583                                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6584                                         io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6585                                         continue;
6586                                 }
6587                                 if (signal_pending(current))
6588                                         flush_signals(current);
6589                                 schedule();
6590                                 finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6591
6592                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6593                                 ret = 0;
6594                                 continue;
6595                         }
6596                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6597
6598                         io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6599                 }
6600
6601                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6602                 if (likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6603                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit, NULL, -1);
6604                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6605                 timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6606         }
6607
6608         io_run_task_work();
6609
6610         io_sq_thread_drop_mm();
6611         revert_creds(old_cred);
6612
6613         kthread_parkme();
6614
6615         return 0;
6616 }
6617
6618 struct io_wait_queue {
6619         struct wait_queue_entry wq;
6620         struct io_ring_ctx *ctx;
6621         unsigned to_wait;
6622         unsigned nr_timeouts;
6623 };
6624
6625 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq, bool noflush)
6626 {
6627         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6628
6629         /*
6630          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6631          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6632          * regardless of event count.
6633          */
6634         return io_cqring_events(ctx, noflush) >= iowq->to_wait ||
6635                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6636 }
6637
6638 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6639                             int wake_flags, void *key)
6640 {
6641         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6642                                                         wq);
6643
6644         /* use noflush == true, as we can't safely rely on locking context */
6645         if (!io_should_wake(iowq, true))
6646                 return -1;
6647
6648         return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6649 }
6650
6651 /*
6652  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6653  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6654  */
6655 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6656                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz)
6657 {
6658         struct io_wait_queue iowq = {
6659                 .wq = {
6660                         .private        = current,
6661                         .func           = io_wake_function,
6662                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6663                 },
6664                 .ctx            = ctx,
6665                 .to_wait        = min_events,
6666         };
6667         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6668         int ret = 0;
6669
6670         do {
6671                 if (io_cqring_events(ctx, false) >= min_events)
6672                         return 0;
6673                 if (!io_run_task_work())
6674                         break;
6675         } while (1);
6676
6677         if (sig) {
6678 #ifdef CONFIG_COMPAT
6679                 if (in_compat_syscall())
6680                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6681                                                       sigsz);
6682                 else
6683 #endif
6684                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6685
6686                 if (ret)
6687                         return ret;
6688         }
6689
6690         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6691         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
6692         do {
6693                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
6694                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6695                 /* make sure we run task_work before checking for signals */
6696                 if (io_run_task_work())
6697                         continue;
6698                 if (signal_pending(current)) {
6699                         if (current->jobctl & JOBCTL_TASK_WORK) {
6700                                 spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
6701                                 current->jobctl &= ~JOBCTL_TASK_WORK;
6702                                 recalc_sigpending();
6703                                 spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
6704                                 continue;
6705                         }
6706                         ret = -EINTR;
6707                         break;
6708                 }
6709                 if (io_should_wake(&iowq, false))
6710                         break;
6711                 schedule();
6712         } while (1);
6713         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
6714
6715         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
6716
6717         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
6718 }
6719
6720 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6721 {
6722 #if defined(CONFIG_UNIX)
6723         if (ctx->ring_sock) {
6724                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6725                 struct sk_buff *skb;
6726
6727                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
6728                         kfree_skb(skb);
6729         }
6730 #else
6731         int i;
6732
6733         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6734                 struct file *file;
6735
6736                 file = io_file_from_index(ctx, i);
6737                 if (file)
6738                         fput(file);
6739         }
6740 #endif
6741 }
6742
6743 static void io_file_ref_kill(struct percpu_ref *ref)
6744 {
6745         struct fixed_file_data *data;
6746
6747         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
6748         complete(&data->done);
6749 }
6750
6751 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6752 {
6753         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
6754         struct fixed_file_ref_node *ref_node = NULL;
6755         unsigned nr_tables, i;
6756
6757         if (!data)
6758                 return -ENXIO;
6759
6760         spin_lock(&data->lock);
6761         if (!list_empty(&data->ref_list))
6762                 ref_node = list_first_entry(&data->ref_list,
6763                                 struct fixed_file_ref_node, node);
6764         spin_unlock(&data->lock);
6765         if (ref_node)
6766                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
6767
6768         percpu_ref_kill(&data->refs);
6769
6770         /* wait for all refs nodes to complete */
6771         flush_delayed_work(&ctx->file_put_work);
6772         wait_for_completion(&data->done);
6773
6774         __io_sqe_files_unregister(ctx);
6775         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6776         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
6777                 kfree(data->table[i].files);
6778         kfree(data->table);
6779         percpu_ref_exit(&data->refs);
6780         kfree(data);
6781         ctx->file_data = NULL;
6782         ctx->nr_user_files = 0;
6783         return 0;
6784 }
6785
6786 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
6787 {
6788         if (ctx->sqo_thread) {
6789                 wait_for_completion(&ctx->sq_thread_comp);
6790                 /*
6791                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
6792                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
6793                  * set to a single CPU.
6794                  */
6795                 kthread_park(ctx->sqo_thread);
6796                 kthread_stop(ctx->sqo_thread);
6797                 ctx->sqo_thread = NULL;
6798         }
6799 }
6800
6801 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
6802 {
6803         io_sq_thread_stop(ctx);
6804
6805         if (ctx->io_wq) {
6806                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
6807                 ctx->io_wq = NULL;
6808         }
6809 }
6810
6811 #if defined(CONFIG_UNIX)
6812 /*
6813  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
6814  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
6815  * loops in the file referencing.
6816  */
6817 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
6818 {
6819         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
6820         struct scm_fp_list *fpl;
6821         struct sk_buff *skb;
6822         int i, nr_files;
6823
6824         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
6825         if (!fpl)
6826                 return -ENOMEM;
6827
6828         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
6829         if (!skb) {
6830                 kfree(fpl);
6831                 return -ENOMEM;
6832         }
6833
6834         skb->sk = sk;
6835
6836         nr_files = 0;
6837         fpl->user = get_uid(ctx->user);
6838         for (i = 0; i < nr; i++) {
6839                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
6840
6841                 if (!file)
6842                         continue;
6843                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
6844                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
6845                 nr_files++;
6846         }
6847
6848         if (nr_files) {
6849                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
6850                 fpl->count = nr_files;
6851                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
6852                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
6853                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
6854                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
6855
6856                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
6857                         fput(fpl->fp[i]);
6858         } else {
6859                 kfree_skb(skb);
6860                 kfree(fpl);
6861         }
6862
6863         return 0;
6864 }
6865
6866 /*
6867  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
6868  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
6869  * garbage collection to take care of this problem for us.
6870  */
6871 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
6872 {
6873         unsigned left, total;
6874         int ret = 0;
6875
6876         total = 0;
6877         left = ctx->nr_user_files;
6878         while (left) {
6879                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
6880
6881                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
6882                 if (ret)
6883                         break;
6884                 left -= this_files;
6885                 total += this_files;
6886         }
6887
6888         if (!ret)
6889                 return 0;
6890
6891         while (total < ctx->nr_user_files) {
6892                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
6893
6894                 if (file)
6895                         fput(file);
6896                 total++;
6897         }
6898
6899         return ret;
6900 }
6901 #else
6902 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
6903 {
6904         return 0;
6905 }
6906 #endif
6907
6908 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned nr_tables,
6909                                     unsigned nr_files)
6910 {
6911         int i;
6912
6913         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
6914                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
6915                 unsigned this_files;
6916
6917                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6918                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
6919                                         GFP_KERNEL);
6920                 if (!table->files)
6921                         break;
6922                 nr_files -= this_files;
6923         }
6924
6925         if (i == nr_tables)
6926                 return 0;
6927
6928         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
6929                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
6930                 kfree(table->files);
6931         }
6932         return 1;
6933 }
6934
6935 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
6936 {
6937 #if defined(CONFIG_UNIX)
6938         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6939         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
6940         struct sk_buff *skb;
6941         int i;
6942
6943         __skb_queue_head_init(&list);
6944
6945         /*
6946          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
6947          * remove this entry and rearrange the file array.
6948          */
6949         skb = skb_dequeue(head);
6950         while (skb) {
6951                 struct scm_fp_list *fp;
6952
6953                 fp = UNIXCB(skb).fp;
6954                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
6955                         int left;
6956
6957                         if (fp->fp[i] != file)
6958                                 continue;
6959
6960                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
6961                         left = fp->count - 1 - i;
6962                         if (left) {
6963                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
6964                                                 left * sizeof(struct file *));
6965                         }
6966                         fp->count--;
6967                         if (!fp->count) {
6968                                 kfree_skb(skb);
6969                                 skb = NULL;
6970                         } else {
6971                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
6972                         }
6973                         fput(file);
6974                         file = NULL;
6975                         break;
6976                 }
6977
6978                 if (!file)
6979                         break;
6980
6981                 __skb_queue_tail(&list, skb);
6982
6983                 skb = skb_dequeue(head);
6984         }
6985
6986         if (skb_peek(&list)) {
6987                 spin_lock_irq(&head->lock);
6988                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
6989                         __skb_queue_tail(head, skb);
6990                 spin_unlock_irq(&head->lock);
6991         }
6992 #else
6993         fput(file);
6994 #endif
6995 }
6996
6997 struct io_file_put {
6998         struct list_head list;
6999         struct file *file;
7000 };
7001
7002 static void __io_file_put_work(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7003 {
7004         struct fixed_file_data *file_data = ref_node->file_data;
7005         struct io_ring_ctx *ctx = file_data->ctx;
7006         struct io_file_put *pfile, *tmp;
7007
7008         list_for_each_entry_safe(pfile, tmp, &ref_node->file_list, list) {
7009                 list_del(&pfile->list);
7010                 io_ring_file_put(ctx, pfile->file);
7011                 kfree(pfile);
7012         }
7013
7014         spin_lock(&file_data->lock);
7015         list_del(&ref_node->node);
7016         spin_unlock(&file_data->lock);
7017
7018         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7019         kfree(ref_node);
7020         percpu_ref_put(&file_data->refs);
7021 }
7022
7023 static void io_file_put_work(struct work_struct *work)
7024 {
7025         struct io_ring_ctx *ctx;
7026         struct llist_node *node;
7027
7028         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, file_put_work.work);
7029         node = llist_del_all(&ctx->file_put_llist);
7030
7031         while (node) {
7032                 struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7033                 struct llist_node *next = node->next;
7034
7035                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_file_ref_node, llist);
7036                 __io_file_put_work(ref_node);
7037                 node = next;
7038         }
7039 }
7040
7041 static void io_file_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7042 {
7043         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7044         struct io_ring_ctx *ctx;
7045         bool first_add;
7046         int delay = HZ;
7047
7048         ref_node = container_of(ref, struct fixed_file_ref_node, refs);
7049         ctx = ref_node->file_data->ctx;
7050
7051         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->file_data->refs))
7052                 delay = 0;
7053
7054         first_add = llist_add(&ref_node->llist, &ctx->file_put_llist);
7055         if (!delay)
7056                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, 0);
7057         else if (first_add)
7058                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, delay);
7059 }
7060
7061 static struct fixed_file_ref_node *alloc_fixed_file_ref_node(
7062                         struct io_ring_ctx *ctx)
7063 {
7064         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7065
7066         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7067         if (!ref_node)
7068                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7069
7070         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_file_data_ref_zero,
7071                             0, GFP_KERNEL)) {
7072                 kfree(ref_node);
7073                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7074         }
7075         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7076         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->file_list);
7077         ref_node->file_data = ctx->file_data;
7078         return ref_node;
7079 }
7080
7081 static void destroy_fixed_file_ref_node(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7082 {
7083         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7084         kfree(ref_node);
7085 }
7086
7087 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7088                                  unsigned nr_args)
7089 {
7090         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7091         unsigned nr_tables;
7092         struct file *file;
7093         int fd, ret = 0;
7094         unsigned i;
7095         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7096
7097         if (ctx->file_data)
7098                 return -EBUSY;
7099         if (!nr_args)
7100                 return -EINVAL;
7101         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7102                 return -EMFILE;
7103
7104         ctx->file_data = kzalloc(sizeof(*ctx->file_data), GFP_KERNEL);
7105         if (!ctx->file_data)
7106                 return -ENOMEM;
7107         ctx->file_data->ctx = ctx;
7108         init_completion(&ctx->file_data->done);
7109         INIT_LIST_HEAD(&ctx->file_data->ref_list);
7110         spin_lock_init(&ctx->file_data->lock);
7111
7112         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7113         ctx->file_data->table = kcalloc(nr_tables,
7114                                         sizeof(struct fixed_file_table),
7115                                         GFP_KERNEL);
7116         if (!ctx->file_data->table) {
7117                 kfree(ctx->file_data);
7118                 ctx->file_data = NULL;
7119                 return -ENOMEM;
7120         }
7121
7122         if (percpu_ref_init(&ctx->file_data->refs, io_file_ref_kill,
7123                                 PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL)) {
7124                 kfree(ctx->file_data->table);
7125                 kfree(ctx->file_data);
7126                 ctx->file_data = NULL;
7127                 return -ENOMEM;
7128         }
7129
7130         if (io_sqe_alloc_file_tables(ctx, nr_tables, nr_args)) {
7131                 percpu_ref_exit(&ctx->file_data->refs);
7132                 kfree(ctx->file_data->table);
7133                 kfree(ctx->file_data);
7134                 ctx->file_data = NULL;
7135                 return -ENOMEM;
7136         }
7137
7138         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7139                 struct fixed_file_table *table;
7140                 unsigned index;
7141
7142                 ret = -EFAULT;
7143                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd)))
7144                         break;
7145                 /* allow sparse sets */
7146                 if (fd == -1) {
7147                         ret = 0;
7148                         continue;
7149                 }
7150
7151                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7152                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7153                 file = fget(fd);
7154
7155                 ret = -EBADF;
7156                 if (!file)
7157                         break;
7158
7159                 /*
7160                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7161                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7162                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7163                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7164                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7165                  */
7166                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7167                         fput(file);
7168                         break;
7169                 }
7170                 ret = 0;
7171                 table->files[index] = file;
7172         }
7173
7174         if (ret) {
7175                 for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7176                         file = io_file_from_index(ctx, i);
7177                         if (file)
7178                                 fput(file);
7179                 }
7180                 for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7181                         kfree(ctx->file_data->table[i].files);
7182
7183                 percpu_ref_exit(&ctx->file_data->refs);
7184                 kfree(ctx->file_data->table);
7185                 kfree(ctx->file_data);
7186                 ctx->file_data = NULL;
7187                 ctx->nr_user_files = 0;
7188                 return ret;
7189         }
7190
7191         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7192         if (ret) {
7193                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7194                 return ret;
7195         }
7196
7197         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7198         if (IS_ERR(ref_node)) {
7199                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7200                 return PTR_ERR(ref_node);
7201         }
7202
7203         ctx->file_data->cur_refs = &ref_node->refs;
7204         spin_lock(&ctx->file_data->lock);
7205         list_add(&ref_node->node, &ctx->file_data->ref_list);
7206         spin_unlock(&ctx->file_data->lock);
7207         percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
7208         return ret;
7209 }
7210
7211 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7212                                 int index)
7213 {
7214 #if defined(CONFIG_UNIX)
7215         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7216         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7217         struct sk_buff *skb;
7218
7219         /*
7220          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7221          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7222          * and filling it in.
7223          */
7224         spin_lock_irq(&head->lock);
7225         skb = skb_peek(head);
7226         if (skb) {
7227                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7228
7229                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7230                         __skb_unlink(skb, head);
7231                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7232                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7233                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7234                         fpl->count++;
7235                         spin_lock_irq(&head->lock);
7236                         __skb_queue_head(head, skb);
7237                 } else {
7238                         skb = NULL;
7239                 }
7240         }
7241         spin_unlock_irq(&head->lock);
7242
7243         if (skb) {
7244                 fput(file);
7245                 return 0;
7246         }
7247
7248         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7249 #else
7250         return 0;
7251 #endif
7252 }
7253
7254 static int io_queue_file_removal(struct fixed_file_data *data,
7255                                  struct file *file)
7256 {
7257         struct io_file_put *pfile;
7258         struct percpu_ref *refs = data->cur_refs;
7259         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7260
7261         pfile = kzalloc(sizeof(*pfile), GFP_KERNEL);
7262         if (!pfile)
7263                 return -ENOMEM;
7264
7265         ref_node = container_of(refs, struct fixed_file_ref_node, refs);
7266         pfile->file = file;
7267         list_add(&pfile->list, &ref_node->file_list);
7268
7269         return 0;
7270 }
7271
7272 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7273                                  struct io_uring_files_update *up,
7274                                  unsigned nr_args)
7275 {
7276         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
7277         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7278         struct file *file;
7279         __s32 __user *fds;
7280         int fd, i, err;
7281         __u32 done;
7282         bool needs_switch = false;
7283
7284         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7285                 return -EOVERFLOW;
7286         if (done > ctx->nr_user_files)
7287                 return -EINVAL;
7288
7289         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7290         if (IS_ERR(ref_node))
7291                 return PTR_ERR(ref_node);
7292
7293         done = 0;
7294         fds = u64_to_user_ptr(up->fds);
7295         while (nr_args) {
7296                 struct fixed_file_table *table;
7297                 unsigned index;
7298
7299                 err = 0;
7300                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7301                         err = -EFAULT;
7302                         break;
7303                 }
7304                 i = array_index_nospec(up->offset, ctx->nr_user_files);
7305                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7306                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7307                 if (table->files[index]) {
7308                         file = io_file_from_index(ctx, index);
7309                         err = io_queue_file_removal(data, file);
7310                         if (err)
7311                                 break;
7312                         table->files[index] = NULL;
7313                         needs_switch = true;
7314                 }
7315                 if (fd != -1) {
7316                         file = fget(fd);
7317                         if (!file) {
7318                                 err = -EBADF;
7319                                 break;
7320                         }
7321                         /*
7322                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7323                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7324                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7325                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7326                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7327                          * support regular read/write anyway.
7328                          */
7329                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7330                                 fput(file);
7331                                 err = -EBADF;
7332                                 break;
7333                         }
7334                         table->files[index] = file;
7335                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7336                         if (err) {
7337                                 fput(file);
7338                                 break;
7339                         }
7340                 }
7341                 nr_args--;
7342                 done++;
7343                 up->offset++;
7344         }
7345
7346         if (needs_switch) {
7347                 percpu_ref_kill(data->cur_refs);
7348                 spin_lock(&data->lock);
7349                 list_add(&ref_node->node, &data->ref_list);
7350                 data->cur_refs = &ref_node->refs;
7351                 spin_unlock(&data->lock);
7352                 percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
7353         } else
7354                 destroy_fixed_file_ref_node(ref_node);
7355
7356         return done ? done : err;
7357 }
7358
7359 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7360                                unsigned nr_args)
7361 {
7362         struct io_uring_files_update up;
7363
7364         if (!ctx->file_data)
7365                 return -ENXIO;
7366         if (!nr_args)
7367                 return -EINVAL;
7368         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7369                 return -EFAULT;
7370         if (up.resv)
7371                 return -EINVAL;
7372
7373         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7374 }
7375
7376 static void io_free_work(struct io_wq_work *work)
7377 {
7378         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7379
7380         /* Consider that io_steal_work() relies on this ref */
7381         io_put_req(req);
7382 }
7383
7384 static int io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7385                               struct io_uring_params *p)
7386 {
7387         struct io_wq_data data;
7388         struct fd f;
7389         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7390         unsigned int concurrency;
7391         int ret = 0;
7392
7393         data.user = ctx->user;
7394         data.free_work = io_free_work;
7395         data.do_work = io_wq_submit_work;
7396
7397         if (!(p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)) {
7398                 /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7399                 concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7400
7401                 ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
7402                 if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
7403                         ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
7404                         ctx->io_wq = NULL;
7405                 }
7406                 return ret;
7407         }
7408
7409         f = fdget(p->wq_fd);
7410         if (!f.file)
7411                 return -EBADF;
7412
7413         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7414                 ret = -EINVAL;
7415                 goto out_fput;
7416         }
7417
7418         ctx_attach = f.file->private_data;
7419         /* @io_wq is protected by holding the fd */
7420         if (!io_wq_get(ctx_attach->io_wq, &data)) {
7421                 ret = -EINVAL;
7422                 goto out_fput;
7423         }
7424
7425         ctx->io_wq = ctx_attach->io_wq;
7426 out_fput:
7427         fdput(f);
7428         return ret;
7429 }
7430
7431 static int io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx,
7432                                struct io_uring_params *p)
7433 {
7434         int ret;
7435
7436         mmgrab(current->mm);
7437         ctx->sqo_mm = current->mm;
7438
7439         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7440                 ret = -EPERM;
7441                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
7442                         goto err;
7443
7444                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7445                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7446                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7447
7448                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7449                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7450
7451                         ret = -EINVAL;
7452                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
7453                                 goto err;
7454                         if (!cpu_online(cpu))
7455                                 goto err;
7456
7457                         ctx->sqo_thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread,
7458                                                         ctx, cpu,
7459                                                         "io_uring-sq");
7460                 } else {
7461                         ctx->sqo_thread = kthread_create(io_sq_thread, ctx,
7462                                                         "io_uring-sq");
7463                 }
7464                 if (IS_ERR(ctx->sqo_thread)) {
7465                         ret = PTR_ERR(ctx->sqo_thread);
7466                         ctx->sqo_thread = NULL;
7467                         goto err;
7468                 }
7469                 wake_up_process(ctx->sqo_thread);
7470         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7471                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
7472                 ret = -EINVAL;
7473                 goto err;
7474         }
7475
7476         ret = io_init_wq_offload(ctx, p);
7477         if (ret)
7478                 goto err;
7479
7480         return 0;
7481 err:
7482         io_finish_async(ctx);
7483         if (ctx->sqo_mm) {
7484                 mmdrop(ctx->sqo_mm);
7485                 ctx->sqo_mm = NULL;
7486         }
7487         return ret;
7488 }
7489
7490 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
7491                                       unsigned long nr_pages)
7492 {
7493         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
7494 }
7495
7496 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
7497                                    unsigned long nr_pages)
7498 {
7499         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
7500
7501         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
7502         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
7503
7504         do {
7505                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
7506                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
7507                 if (new_pages > page_limit)
7508                         return -ENOMEM;
7509         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
7510                                         new_pages) != cur_pages);
7511
7512         return 0;
7513 }
7514
7515 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7516                              enum io_mem_account acct)
7517 {
7518         if (ctx->limit_mem)
7519                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7520
7521         if (ctx->sqo_mm) {
7522                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7523                         ctx->sqo_mm->locked_vm -= nr_pages;
7524                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7525                         atomic64_sub(nr_pages, &ctx->sqo_mm->pinned_vm);
7526         }
7527 }
7528
7529 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7530                           enum io_mem_account acct)
7531 {
7532         int ret;
7533
7534         if (ctx->limit_mem) {
7535                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
7536                 if (ret)
7537                         return ret;
7538         }
7539
7540         if (ctx->sqo_mm) {
7541                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7542                         ctx->sqo_mm->locked_vm += nr_pages;
7543                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7544                         atomic64_add(nr_pages, &ctx->sqo_mm->pinned_vm);
7545         }
7546
7547         return 0;
7548 }
7549
7550 static void io_mem_free(void *ptr)
7551 {
7552         struct page *page;
7553
7554         if (!ptr)
7555                 return;
7556
7557         page = virt_to_head_page(ptr);
7558         if (put_page_testzero(page))
7559                 free_compound_page(page);
7560 }
7561
7562 static void *io_mem_alloc(size_t size)
7563 {
7564         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
7565                                 __GFP_NORETRY;
7566
7567         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
7568 }
7569
7570 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
7571                                 size_t *sq_offset)
7572 {
7573         struct io_rings *rings;
7574         size_t off, sq_array_size;
7575
7576         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
7577         if (off == SIZE_MAX)
7578                 return SIZE_MAX;
7579
7580 #ifdef CONFIG_SMP
7581         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
7582         if (off == 0)
7583                 return SIZE_MAX;
7584 #endif
7585
7586         if (sq_offset)
7587                 *sq_offset = off;
7588
7589         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
7590         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
7591                 return SIZE_MAX;
7592
7593         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
7594                 return SIZE_MAX;
7595
7596         return off;
7597 }
7598
7599 static unsigned long ring_pages(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries)
7600 {
7601         size_t pages;
7602
7603         pages = (size_t)1 << get_order(
7604                 rings_size(sq_entries, cq_entries, NULL));
7605         pages += (size_t)1 << get_order(
7606                 array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), sq_entries));
7607
7608         return pages;
7609 }
7610
7611 static int io_sqe_buffer_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7612 {
7613         int i, j;
7614
7615         if (!ctx->user_bufs)
7616                 return -ENXIO;
7617
7618         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
7619                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7620
7621                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
7622                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
7623
7624                 io_unaccount_mem(ctx, imu->nr_bvecs, ACCT_PINNED);
7625                 kvfree(imu->bvec);
7626                 imu->nr_bvecs = 0;
7627         }
7628
7629         kfree(ctx->user_bufs);
7630         ctx->user_bufs = NULL;
7631         ctx->nr_user_bufs = 0;
7632         return 0;
7633 }
7634
7635 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
7636                        void __user *arg, unsigned index)
7637 {
7638         struct iovec __user *src;
7639
7640 #ifdef CONFIG_COMPAT
7641         if (ctx->compat) {
7642                 struct compat_iovec __user *ciovs;
7643                 struct compat_iovec ciov;
7644
7645                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
7646                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
7647                         return -EFAULT;
7648
7649                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
7650                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
7651                 return 0;
7652         }
7653 #endif
7654         src = (struct iovec __user *) arg;
7655         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
7656                 return -EFAULT;
7657         return 0;
7658 }
7659
7660 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7661                                   unsigned nr_args)
7662 {
7663         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
7664         struct page **pages = NULL;
7665         int i, j, got_pages = 0;
7666         int ret = -EINVAL;
7667
7668         if (ctx->user_bufs)
7669                 return -EBUSY;
7670         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
7671                 return -EINVAL;
7672
7673         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
7674                                         GFP_KERNEL);
7675         if (!ctx->user_bufs)
7676                 return -ENOMEM;
7677
7678         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
7679                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7680                 unsigned long off, start, end, ubuf;
7681                 int pret, nr_pages;
7682                 struct iovec iov;
7683                 size_t size;
7684
7685                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
7686                 if (ret)
7687                         goto err;
7688
7689                 /*
7690                  * Don't impose further limits on the size and buffer
7691                  * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
7692                  * submitted if they are wrong.
7693                  */
7694                 ret = -EFAULT;
7695                 if (!iov.iov_base || !iov.iov_len)
7696                         goto err;
7697
7698                 /* arbitrary limit, but we need something */
7699                 if (iov.iov_len > SZ_1G)
7700                         goto err;
7701
7702                 ubuf = (unsigned long) iov.iov_base;
7703                 end = (ubuf + iov.iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
7704                 start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
7705                 nr_pages = end - start;
7706
7707                 ret = io_account_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7708                 if (ret)
7709                         goto err;
7710
7711                 ret = 0;
7712                 if (!pages || nr_pages > got_pages) {
7713                         kvfree(vmas);
7714                         kvfree(pages);
7715                         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *),
7716                                                 GFP_KERNEL);
7717                         vmas = kvmalloc_array(nr_pages,
7718                                         sizeof(struct vm_area_struct *),
7719                                         GFP_KERNEL);
7720                         if (!pages || !vmas) {
7721                                 ret = -ENOMEM;
7722                                 io_unaccount_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7723                                 goto err;
7724                         }
7725                         got_pages = nr_pages;
7726                 }
7727
7728                 imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
7729                                                 GFP_KERNEL);
7730                 ret = -ENOMEM;
7731                 if (!imu->bvec) {
7732                         io_unaccount_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7733                         goto err;
7734                 }
7735
7736                 ret = 0;
7737                 mmap_read_lock(current->mm);
7738                 pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages,
7739                                       FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
7740                                       pages, vmas);
7741                 if (pret == nr_pages) {
7742                         /* don't support file backed memory */
7743                         for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
7744                                 struct vm_area_struct *vma = vmas[j];
7745
7746                                 if (vma->vm_file &&
7747                                     !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
7748                                         ret = -EOPNOTSUPP;
7749                                         break;
7750                                 }
7751                         }
7752                 } else {
7753                         ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
7754                 }
7755                 mmap_read_unlock(current->mm);
7756                 if (ret) {
7757                         /*
7758                          * if we did partial map, or found file backed vmas,
7759                          * release any pages we did get
7760                          */
7761                         if (pret > 0)
7762                                 unpin_user_pages(pages, pret);
7763                         io_unaccount_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7764                         kvfree(imu->bvec);
7765                         goto err;
7766                 }
7767
7768                 off = ubuf & ~PAGE_MASK;
7769                 size = iov.iov_len;
7770                 for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
7771                         size_t vec_len;
7772
7773                         vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
7774                         imu->bvec[j].bv_page = pages[j];
7775                         imu->bvec[j].bv_len = vec_len;
7776                         imu->bvec[j].bv_offset = off;
7777                         off = 0;
7778                         size -= vec_len;
7779                 }
7780                 /* store original address for later verification */
7781                 imu->ubuf = ubuf;
7782                 imu->len = iov.iov_len;
7783                 imu->nr_bvecs = nr_pages;
7784
7785                 ctx->nr_user_bufs++;
7786         }
7787         kvfree(pages);
7788         kvfree(vmas);
7789         return 0;
7790 err:
7791         kvfree(pages);
7792         kvfree(vmas);
7793         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
7794         return ret;
7795 }
7796
7797 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
7798 {
7799         __s32 __user *fds = arg;
7800         int fd;
7801
7802         if (ctx->cq_ev_fd)
7803                 return -EBUSY;
7804
7805         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
7806                 return -EFAULT;
7807
7808         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
7809         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
7810                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
7811                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
7812                 return ret;
7813         }
7814
7815         return 0;
7816 }
7817
7818 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7819 {
7820         if (ctx->cq_ev_fd) {
7821                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
7822                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
7823                 return 0;
7824         }
7825
7826         return -ENXIO;
7827 }
7828
7829 static int __io_destroy_buffers(int id, void *p, void *data)
7830 {
7831         struct io_ring_ctx *ctx = data;
7832         struct io_buffer *buf = p;
7833
7834         __io_remove_buffers(ctx, buf, id, -1U);
7835         return 0;
7836 }
7837
7838 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
7839 {
7840         idr_for_each(&ctx->io_buffer_idr, __io_destroy_buffers, ctx);
7841         idr_destroy(&ctx->io_buffer_idr);
7842 }
7843
7844 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
7845 {
7846         io_finish_async(ctx);
7847         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
7848         if (ctx->sqo_mm) {
7849                 mmdrop(ctx->sqo_mm);
7850                 ctx->sqo_mm = NULL;
7851         }
7852
7853         io_sqe_files_unregister(ctx);
7854         io_eventfd_unregister(ctx);
7855         io_destroy_buffers(ctx);
7856         idr_destroy(&ctx->personality_idr);
7857
7858 #if defined(CONFIG_UNIX)
7859         if (ctx->ring_sock) {
7860                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
7861                 sock_release(ctx->ring_sock);
7862         }
7863 #endif
7864
7865         io_mem_free(ctx->rings);
7866         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
7867
7868         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
7869         free_uid(ctx->user);
7870         put_cred(ctx->creds);
7871         kfree(ctx->cancel_hash);
7872         kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
7873         kfree(ctx);
7874 }
7875
7876 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
7877 {
7878         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7879         __poll_t mask = 0;
7880
7881         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
7882         /*
7883          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
7884          * io_commit_cqring
7885          */
7886         smp_rmb();
7887         if (READ_ONCE(ctx->rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head !=
7888             ctx->rings->sq_ring_entries)
7889                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
7890         if (io_cqring_events(ctx, false))
7891                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
7892
7893         return mask;
7894 }
7895
7896 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
7897 {
7898         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7899
7900         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
7901 }
7902
7903 static int io_remove_personalities(int id, void *p, void *data)
7904 {
7905         struct io_ring_ctx *ctx = data;
7906         const struct cred *cred;
7907
7908         cred = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
7909         if (cred)
7910                 put_cred(cred);
7911         return 0;
7912 }
7913
7914 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
7915 {
7916         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
7917                                                exit_work);
7918
7919         /*
7920          * If we're doing polled IO and end up having requests being
7921          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
7922          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
7923          * as nobody else will be looking for them.
7924          */
7925         do {
7926                 if (ctx->rings)
7927                         io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
7928                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
7929         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
7930         io_ring_ctx_free(ctx);
7931 }
7932
7933 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
7934 {
7935         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7936         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
7937         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7938
7939         io_kill_timeouts(ctx);
7940         io_poll_remove_all(ctx);
7941
7942         if (ctx->io_wq)
7943                 io_wq_cancel_all(ctx->io_wq);
7944
7945         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
7946         if (ctx->rings)
7947                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
7948         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
7949         idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_remove_personalities, ctx);
7950
7951         /*
7952          * Do this upfront, so we won't have a grace period where the ring
7953          * is closed but resources aren't reaped yet. This can cause
7954          * spurious failure in setting up a new ring.
7955          */
7956         io_unaccount_mem(ctx, ring_pages(ctx->sq_entries, ctx->cq_entries),
7957                          ACCT_LOCKED);
7958
7959         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
7960         /*
7961          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
7962          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
7963          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
7964          * over using system_wq.
7965          */
7966         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
7967 }
7968
7969 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
7970 {
7971         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7972
7973         file->private_data = NULL;
7974         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
7975         return 0;
7976 }
7977
7978 static bool io_wq_files_match(struct io_wq_work *work, void *data)
7979 {
7980         struct files_struct *files = data;
7981
7982         return work->files == files;
7983 }
7984
7985 /*
7986  * Returns true if 'preq' is the link parent of 'req'
7987  */
7988 static bool io_match_link(struct io_kiocb *preq, struct io_kiocb *req)
7989 {
7990         struct io_kiocb *link;
7991
7992         if (!(preq->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
7993                 return false;
7994
7995         list_for_each_entry(link, &preq->link_list, link_list) {
7996                 if (link == req)
7997                         return true;
7998         }
7999
8000         return false;
8001 }
8002
8003 /*
8004  * We're looking to cancel 'req' because it's holding on to our files, but
8005  * 'req' could be a link to another request. See if it is, and cancel that
8006  * parent request if so.
8007  */
8008 static bool io_poll_remove_link(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req)
8009 {
8010         struct hlist_node *tmp;
8011         struct io_kiocb *preq;
8012         bool found = false;
8013         int i;
8014
8015         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8016         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
8017                 struct hlist_head *list;
8018
8019                 list = &ctx->cancel_hash[i];
8020                 hlist_for_each_entry_safe(preq, tmp, list, hash_node) {
8021                         found = io_match_link(preq, req);
8022                         if (found) {
8023                                 io_poll_remove_one(preq);
8024                                 break;
8025                         }
8026                 }
8027         }
8028         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8029         return found;
8030 }
8031
8032 static bool io_timeout_remove_link(struct io_ring_ctx *ctx,
8033                                    struct io_kiocb *req)
8034 {
8035         struct io_kiocb *preq;
8036         bool found = false;
8037
8038         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8039         list_for_each_entry(preq, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8040                 found = io_match_link(preq, req);
8041                 if (found) {
8042                         __io_timeout_cancel(preq);
8043                         break;
8044                 }
8045         }
8046         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8047         return found;
8048 }
8049
8050 static bool io_cancel_link_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8051 {
8052         return io_match_link(container_of(work, struct io_kiocb, work), data);
8053 }
8054
8055 static void io_attempt_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req)
8056 {
8057         enum io_wq_cancel cret;
8058
8059         /* cancel this particular work, if it's running */
8060         cret = io_wq_cancel_work(ctx->io_wq, &req->work);
8061         if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8062                 return;
8063
8064         /* find links that hold this pending, cancel those */
8065         cret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_link_cb, req, true);
8066         if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8067                 return;
8068
8069         /* if we have a poll link holding this pending, cancel that */
8070         if (io_poll_remove_link(ctx, req))
8071                 return;
8072
8073         /* final option, timeout link is holding this req pending */
8074         io_timeout_remove_link(ctx, req);
8075 }
8076
8077 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8078                                   struct files_struct *files)
8079 {
8080         if (list_empty_careful(&ctx->inflight_list))
8081                 return;
8082
8083         /* cancel all at once, should be faster than doing it one by one*/
8084         io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_wq_files_match, files, true);
8085
8086         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
8087                 struct io_kiocb *cancel_req = NULL, *req;
8088                 DEFINE_WAIT(wait);
8089
8090                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
8091                 list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry) {
8092                         if (req->work.files != files)
8093                                 continue;
8094                         /* req is being completed, ignore */
8095                         if (!refcount_inc_not_zero(&req->refs))
8096                                 continue;
8097                         cancel_req = req;
8098                         break;
8099                 }
8100                 if (cancel_req)
8101                         prepare_to_wait(&ctx->inflight_wait, &wait,
8102                                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8103                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
8104
8105                 /* We need to keep going until we don't find a matching req */
8106                 if (!cancel_req)
8107                         break;
8108                 /* cancel this request, or head link requests */
8109                 io_attempt_cancel(ctx, cancel_req);
8110                 io_put_req(cancel_req);
8111                 schedule();
8112                 finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
8113         }
8114 }
8115
8116 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8117 {
8118         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8119         struct task_struct *task = data;
8120
8121         return req->task == task;
8122 }
8123
8124 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
8125 {
8126         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8127
8128         io_uring_cancel_files(ctx, data);
8129
8130         /*
8131          * If the task is going away, cancel work it may have pending
8132          */
8133         if (fatal_signal_pending(current) || (current->flags & PF_EXITING))
8134                 io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_task_cb, current, true);
8135
8136         return 0;
8137 }
8138
8139 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
8140                                             loff_t pgoff, size_t sz)
8141 {
8142         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8143         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
8144         struct page *page;
8145         void *ptr;
8146
8147         switch (offset) {
8148         case IORING_OFF_SQ_RING:
8149         case IORING_OFF_CQ_RING:
8150                 ptr = ctx->rings;
8151                 break;
8152         case IORING_OFF_SQES:
8153                 ptr = ctx->sq_sqes;
8154                 break;
8155         default:
8156                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8157         }
8158
8159         page = virt_to_head_page(ptr);
8160         if (sz > page_size(page))
8161                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8162
8163         return ptr;
8164 }
8165
8166 #ifdef CONFIG_MMU
8167
8168 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
8169 {
8170         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
8171         unsigned long pfn;
8172         void *ptr;
8173
8174         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
8175         if (IS_ERR(ptr))
8176                 return PTR_ERR(ptr);
8177
8178         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
8179         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
8180 }
8181
8182 #else /* !CONFIG_MMU */
8183
8184 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
8185 {
8186         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
8187 }
8188
8189 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
8190 {
8191         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
8192 }
8193
8194 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
8195         unsigned long addr, unsigned long len,
8196         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
8197 {
8198         void *ptr;
8199
8200         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
8201         if (IS_ERR(ptr))
8202                 return PTR_ERR(ptr);
8203
8204         return (unsigned long) ptr;
8205 }
8206
8207 #endif /* !CONFIG_MMU */
8208
8209 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
8210                 u32, min_complete, u32, flags, const sigset_t __user *, sig,
8211                 size_t, sigsz)
8212 {
8213         struct io_ring_ctx *ctx;
8214         long ret = -EBADF;
8215         int submitted = 0;
8216         struct fd f;
8217
8218         io_run_task_work();
8219
8220         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP))
8221                 return -EINVAL;
8222
8223         f = fdget(fd);
8224         if (!f.file)
8225                 return -EBADF;
8226
8227         ret = -EOPNOTSUPP;
8228         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
8229                 goto out_fput;
8230
8231         ret = -ENXIO;
8232         ctx = f.file->private_data;
8233         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
8234                 goto out_fput;
8235
8236         /*
8237          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
8238          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
8239          * we were asked to.
8240          */
8241         ret = 0;
8242         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8243                 if (!list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
8244                         io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
8245                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
8246                         wake_up(&ctx->sqo_wait);
8247                 submitted = to_submit;
8248         } else if (to_submit) {
8249                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8250                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit, f.file, fd);
8251                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8252
8253                 if (submitted != to_submit)
8254                         goto out;
8255         }
8256         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
8257                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
8258
8259                 /*
8260                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
8261                  * space applications don't need to do io completion events
8262                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
8263                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
8264                  */
8265                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
8266                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
8267                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
8268                 } else {
8269                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, sigsz);
8270                 }
8271         }
8272
8273 out:
8274         percpu_ref_put(&ctx->refs);
8275 out_fput:
8276         fdput(f);
8277         return submitted ? submitted : ret;
8278 }
8279
8280 #ifdef CONFIG_PROC_FS
8281 static int io_uring_show_cred(int id, void *p, void *data)
8282 {
8283         const struct cred *cred = p;
8284         struct seq_file *m = data;
8285         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
8286         struct group_info *gi;
8287         kernel_cap_t cap;
8288         unsigned __capi;
8289         int g;
8290
8291         seq_printf(m, "%5d\n", id);
8292         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
8293         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
8294         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
8295         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
8296         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
8297         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
8298         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
8299         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
8300         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
8301         gi = cred->group_info;
8302         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
8303                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
8304                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
8305         }
8306         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
8307         cap = cred->cap_effective;
8308         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
8309                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
8310         seq_putc(m, '\n');
8311         return 0;
8312 }
8313
8314 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
8315 {
8316         int i;
8317
8318         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8319         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
8320         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
8321                 struct fixed_file_table *table;
8322                 struct file *f;
8323
8324                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
8325                 f = table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
8326                 if (f)
8327                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
8328                 else
8329                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
8330         }
8331         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
8332         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8333                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
8334
8335                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
8336                                                 (unsigned int) buf->len);
8337         }
8338         if (!idr_is_empty(&ctx->personality_idr)) {
8339                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
8340                 idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_uring_show_cred, m);
8341         }
8342         seq_printf(m, "PollList:\n");
8343         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8344         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
8345                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
8346                 struct io_kiocb *req;
8347
8348                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
8349                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
8350                                         req->task->task_works != NULL);
8351         }
8352         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8353         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8354 }
8355
8356 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
8357 {
8358         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
8359
8360         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
8361                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
8362                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
8363         }
8364 }
8365 #endif
8366
8367 static const struct file_operations io_uring_fops = {
8368         .release        = io_uring_release,
8369         .flush          = io_uring_flush,
8370         .mmap           = io_uring_mmap,
8371 #ifndef CONFIG_MMU
8372         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
8373         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
8374 #endif
8375         .poll           = io_uring_poll,
8376         .fasync         = io_uring_fasync,
8377 #ifdef CONFIG_PROC_FS
8378         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
8379 #endif
8380 };
8381
8382 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
8383                                   struct io_uring_params *p)
8384 {
8385         struct io_rings *rings;
8386         size_t size, sq_array_offset;
8387
8388         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
8389         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
8390         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
8391
8392         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
8393         if (size == SIZE_MAX)
8394                 return -EOVERFLOW;
8395
8396         rings = io_mem_alloc(size);
8397         if (!rings)
8398                 return -ENOMEM;
8399
8400         ctx->rings = rings;
8401         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
8402         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
8403         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
8404         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
8405         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
8406         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
8407         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
8408
8409         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
8410         if (size == SIZE_MAX) {
8411                 io_mem_free(ctx->rings);
8412                 ctx->rings = NULL;
8413                 return -EOVERFLOW;
8414         }
8415
8416         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
8417         if (!ctx->sq_sqes) {
8418                 io_mem_free(ctx->rings);
8419                 ctx->rings = NULL;
8420                 return -ENOMEM;
8421         }
8422
8423         return 0;
8424 }
8425
8426 /*
8427  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
8428  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
8429  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
8430  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
8431  */
8432 static int io_uring_get_fd(struct io_ring_ctx *ctx)
8433 {
8434         struct file *file;
8435         int ret;
8436
8437 #if defined(CONFIG_UNIX)
8438         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
8439                                 &ctx->ring_sock);
8440         if (ret)
8441                 return ret;
8442 #endif
8443
8444         ret = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
8445         if (ret < 0)
8446                 goto err;
8447
8448         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
8449                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
8450         if (IS_ERR(file)) {
8451                 put_unused_fd(ret);
8452                 ret = PTR_ERR(file);
8453                 goto err;
8454         }
8455
8456 #if defined(CONFIG_UNIX)
8457         ctx->ring_sock->file = file;
8458 #endif
8459         fd_install(ret, file);
8460         return ret;
8461 err:
8462 #if defined(CONFIG_UNIX)
8463         sock_release(ctx->ring_sock);
8464         ctx->ring_sock = NULL;
8465 #endif
8466         return ret;
8467 }
8468
8469 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
8470                            struct io_uring_params __user *params)
8471 {
8472         struct user_struct *user = NULL;
8473         struct io_ring_ctx *ctx;
8474         bool limit_mem;
8475         int ret;
8476
8477         if (!entries)
8478                 return -EINVAL;
8479         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
8480                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
8481                         return -EINVAL;
8482                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
8483         }
8484
8485         /*
8486          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
8487          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
8488          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
8489          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
8490          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
8491          * of CQ ring entries manually.
8492          */
8493         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
8494         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
8495                 /*
8496                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
8497                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
8498                  * any cq vs sq ring sizing.
8499                  */
8500                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
8501                         return -EINVAL;
8502                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
8503                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
8504                                 return -EINVAL;
8505                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
8506                 }
8507                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
8508         } else {
8509                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
8510         }
8511
8512         user = get_uid(current_user());
8513         limit_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
8514
8515         if (limit_mem) {
8516                 ret = __io_account_mem(user,
8517                                 ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries));
8518                 if (ret) {
8519                         free_uid(user);
8520                         return ret;
8521                 }
8522         }
8523
8524         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
8525         if (!ctx) {
8526                 if (limit_mem)
8527                         __io_unaccount_mem(user, ring_pages(p->sq_entries,
8528                                                                 p->cq_entries));
8529                 free_uid(user);
8530                 return -ENOMEM;
8531         }
8532         ctx->compat = in_compat_syscall();
8533         ctx->user = user;
8534         ctx->creds = get_current_cred();
8535
8536         /*
8537          * Account memory _before_ installing the file descriptor. Once
8538          * the descriptor is installed, it can get closed at any time. Also
8539          * do this before hitting the general error path, as ring freeing
8540          * will un-account as well.
8541          */
8542         io_account_mem(ctx, ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries),
8543                        ACCT_LOCKED);
8544         ctx->limit_mem = limit_mem;
8545
8546         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
8547         if (ret)
8548                 goto err;
8549
8550         ret = io_sq_offload_start(ctx, p);
8551         if (ret)
8552                 goto err;
8553
8554         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
8555         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
8556         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
8557         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
8558         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
8559         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
8560         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
8561         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
8562
8563         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
8564         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
8565         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
8566         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
8567         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
8568         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
8569         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
8570         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
8571
8572         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
8573                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
8574                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
8575                         IORING_FEAT_POLL_32BITS;
8576
8577         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
8578                 ret = -EFAULT;
8579                 goto err;
8580         }
8581
8582         /*
8583          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
8584          * having closed it before we finish setup
8585          */
8586         ret = io_uring_get_fd(ctx);
8587         if (ret < 0)
8588                 goto err;
8589
8590         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
8591         return ret;
8592 err:
8593         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8594         return ret;
8595 }
8596
8597 /*
8598  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
8599  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
8600  * params structure passed in.
8601  */
8602 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
8603 {
8604         struct io_uring_params p;
8605         int i;
8606
8607         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
8608                 return -EFAULT;
8609         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
8610                 if (p.resv[i])
8611                         return -EINVAL;
8612         }
8613
8614         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
8615                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
8616                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ))
8617                 return -EINVAL;
8618
8619         return  io_uring_create(entries, &p, params);
8620 }
8621
8622 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
8623                 struct io_uring_params __user *, params)
8624 {
8625         return io_uring_setup(entries, params);
8626 }
8627
8628 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
8629 {
8630         struct io_uring_probe *p;
8631         size_t size;
8632         int i, ret;
8633
8634         size = struct_size(p, ops, nr_args);
8635         if (size == SIZE_MAX)
8636                 return -EOVERFLOW;
8637         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
8638         if (!p)
8639                 return -ENOMEM;
8640
8641         ret = -EFAULT;
8642         if (copy_from_user(p, arg, size))
8643                 goto out;
8644         ret = -EINVAL;
8645         if (memchr_inv(p, 0, size))
8646                 goto out;
8647
8648         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
8649         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
8650                 nr_args = IORING_OP_LAST;
8651
8652         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8653                 p->ops[i].op = i;
8654                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
8655                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
8656         }
8657         p->ops_len = i;
8658
8659         ret = 0;
8660         if (copy_to_user(arg, p, size))
8661                 ret = -EFAULT;
8662 out:
8663         kfree(p);
8664         return ret;
8665 }
8666
8667 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
8668 {
8669         const struct cred *creds = get_current_cred();
8670         int id;
8671
8672         id = idr_alloc_cyclic(&ctx->personality_idr, (void *) creds, 1,
8673                                 USHRT_MAX, GFP_KERNEL);
8674         if (id < 0)
8675                 put_cred(creds);
8676         return id;
8677 }
8678
8679 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8680 {
8681         const struct cred *old_creds;
8682
8683         old_creds = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
8684         if (old_creds) {
8685                 put_cred(old_creds);
8686                 return 0;
8687         }
8688
8689         return -EINVAL;
8690 }
8691
8692 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
8693 {
8694         switch (op) {
8695         case IORING_UNREGISTER_FILES:
8696         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
8697         case IORING_REGISTER_PROBE:
8698         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
8699         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
8700                 return false;
8701         default:
8702                 return true;
8703         }
8704 }
8705
8706 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
8707                                void __user *arg, unsigned nr_args)
8708         __releases(ctx->uring_lock)
8709         __acquires(ctx->uring_lock)
8710 {
8711         int ret;
8712
8713         /*
8714          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
8715          * someone else killed the ctx or is already going through
8716          * io_uring_register().
8717          */
8718         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
8719                 return -ENXIO;
8720
8721         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
8722                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8723
8724                 /*
8725                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
8726                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
8727                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
8728                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
8729                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
8730                  * after we've killed the percpu ref.
8731                  */
8732                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8733                 ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
8734                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8735                 if (ret) {
8736                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
8737                         ret = -EINTR;
8738                         goto out;
8739                 }
8740         }
8741
8742         switch (opcode) {
8743         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
8744                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, arg, nr_args);
8745                 break;
8746         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
8747                 ret = -EINVAL;
8748                 if (arg || nr_args)
8749                         break;
8750                 ret = io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8751                 break;
8752         case IORING_REGISTER_FILES:
8753                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
8754                 break;
8755         case IORING_UNREGISTER_FILES:
8756                 ret = -EINVAL;
8757                 if (arg || nr_args)
8758                         break;
8759                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
8760                 break;
8761         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
8762                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
8763                 break;
8764         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
8765         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
8766                 ret = -EINVAL;
8767                 if (nr_args != 1)
8768                         break;
8769                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
8770                 if (ret)
8771                         break;
8772                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
8773                         ctx->eventfd_async = 1;
8774                 else
8775                         ctx->eventfd_async = 0;
8776                 break;
8777         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
8778                 ret = -EINVAL;
8779                 if (arg || nr_args)
8780                         break;
8781                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
8782                 break;
8783         case IORING_REGISTER_PROBE:
8784                 ret = -EINVAL;
8785                 if (!arg || nr_args > 256)
8786                         break;
8787                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
8788                 break;
8789         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
8790                 ret = -EINVAL;
8791                 if (arg || nr_args)
8792                         break;
8793                 ret = io_register_personality(ctx);
8794                 break;
8795         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
8796                 ret = -EINVAL;
8797                 if (arg)
8798                         break;
8799                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
8800                 break;
8801         default:
8802                 ret = -EINVAL;
8803                 break;
8804         }
8805
8806         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
8807                 /* bring the ctx back to life */
8808                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
8809 out:
8810                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
8811         }
8812         return ret;
8813 }
8814
8815 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
8816                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
8817 {
8818         struct io_ring_ctx *ctx;
8819         long ret = -EBADF;
8820         struct fd f;
8821
8822         f = fdget(fd);
8823         if (!f.file)
8824                 return -EBADF;
8825
8826         ret = -EOPNOTSUPP;
8827         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
8828                 goto out_fput;
8829
8830         ctx = f.file->private_data;
8831
8832         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8833         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
8834         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8835         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
8836                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
8837 out_fput:
8838         fdput(f);
8839         return ret;
8840 }
8841
8842 static int __init io_uring_init(void)
8843 {
8844 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
8845         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
8846         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
8847 } while (0)
8848
8849 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
8850         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
8851         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
8852         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
8853         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
8854         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
8855         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
8856         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
8857         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
8858         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
8859         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
8860         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
8861         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
8862         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
8863         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
8864         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
8865         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
8866         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
8867         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
8868         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
8869         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
8870         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
8871         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
8872         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
8873         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
8874         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
8875         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
8876         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
8877         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
8878         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
8879         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
8880
8881         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
8882         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
8883         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC);
8884         return 0;
8885 };
8886 __initcall(io_uring_init);