fs/io_uring.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
   4  * supporting fast/efficient IO.
   5  *
   6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
   7  * the application and kernel side.
   8  *
   9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
  10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
  11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
  12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
  13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
  14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
  15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
  16  * CQ entries.
  17  *
  18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
  19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
  20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
  21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
  22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
  23  * head will do).
  24  *
  25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
  26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
  27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
  28  * between.
  29  *
  30  * Also see the examples in the liburing library:
  31  *
  32  *      git://git.kernel.dk/liburing
  33  *
  34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
  35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
  36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
  37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
  38  *
  39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
  40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
  41  */
  42 #include <linux/kernel.h>
  43 #include <linux/init.h>
  44 #include <linux/errno.h>
  45 #include <linux/syscalls.h>
  46 #include <linux/compat.h>
  47 #include <net/compat.h>
  48 #include <linux/refcount.h>
  49 #include <linux/uio.h>
  50 #include <linux/bits.h>
  51
  52 #include <linux/sched/signal.h>
  53 #include <linux/fs.h>
  54 #include <linux/file.h>
  55 #include <linux/fdtable.h>
  56 #include <linux/mm.h>
  57 #include <linux/mman.h>
  58 #include <linux/percpu.h>
  59 #include <linux/slab.h>
  60 #include <linux/kthread.h>
  61 #include <linux/blkdev.h>
  62 #include <linux/bvec.h>
  63 #include <linux/net.h>
  64 #include <net/sock.h>
  65 #include <net/af_unix.h>
  66 #include <net/scm.h>
  67 #include <linux/anon_inodes.h>
  68 #include <linux/sched/mm.h>
  69 #include <linux/uaccess.h>
  70 #include <linux/nospec.h>
  71 #include <linux/sizes.h>
  72 #include <linux/hugetlb.h>
  73 #include <linux/highmem.h>
  74 #include <linux/namei.h>
  75 #include <linux/fsnotify.h>
  76 #include <linux/fadvise.h>
  77 #include <linux/eventpoll.h>
  78 #include <linux/fs_struct.h>
  79 #include <linux/splice.h>
  80 #include <linux/task_work.h>
  81 #include <linux/pagemap.h>
  82 #include <linux/io_uring.h>
  83 #include <linux/blk-cgroup.h>
  84 #include <linux/audit.h>
  85
  86 #define CREATE_TRACE_POINTS
  87 #include <trace/events/io_uring.h>
  88
  89 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  90
  91 #include "internal.h"
  92 #include "io-wq.h"
  93
  94 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  95 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  96
  97 /*
  98  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
  99  */
 100 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
 101 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
 102 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
 103 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
 104 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
 105                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
 106
 107 struct io_uring {
 108         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 109         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 110 };
 111
 112 /*
 113  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 114  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 115  *
 116  * The offsets to the member fields are published through struct
 117  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 118  */
 119 struct io_rings {
 120         /*
 121          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 122          * masked to get valid indices.
 123          *
 124          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 125          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 126          * cq ring.
 127          */
 128         struct io_uring         sq, cq;
 129         /*
 130          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 131          * ring_entries - 1)
 132          */
 133         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 134         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 135         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 136         /*
 137          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 138          * invalid index stored in array
 139          *
 140          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 141          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 142          * cached value).
 143          *
 144          * After a new SQ head value was read by the application this
 145          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 146          * the new SQ head (and possibly more).
 147          */
 148         u32                     sq_dropped;
 149         /*
 150          * Runtime SQ flags
 151          *
 152          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 153          * application.
 154          *
 155          * The application needs a full memory barrier before checking
 156          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 157          */
 158         u32                     sq_flags;
 159         /*
 160          * Runtime CQ flags
 161          *
 162          * Written by the application, shouldn't be modified by the
 163          * kernel.
 164          */
 165         u32                     cq_flags;
 166         /*
 167          * Number of completion events lost because the queue was full;
 168          * this should be avoided by the application by making sure
 169          * there are not more requests pending than there is space in
 170          * the completion queue.
 171          *
 172          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 173          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 174          * cached value).
 175          *
 176          * As completion events come in out of order this counter is not
 177          * ordered with any other data.
 178          */
 179         u32                     cq_overflow;
 180         /*
 181          * Ring buffer of completion events.
 182          *
 183          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 184          * produced, so the application is allowed to modify pending
 185          * entries.
 186          */
 187         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 188 };
 189
 190 struct io_mapped_ubuf {
 191         u64             ubuf;
 192         size_t          len;
 193         struct          bio_vec *bvec;
 194         unsigned int    nr_bvecs;
 195         unsigned long   acct_pages;
 196 };
 197
 198 struct fixed_file_table {
 199         struct file             **files;
 200 };
 201
 202 struct fixed_file_ref_node {
 203         struct percpu_ref               refs;
 204         struct list_head                node;
 205         struct list_head                file_list;
 206         struct fixed_file_data          *file_data;
 207         struct llist_node               llist;
 208         bool                            done;
 209 };
 210
 211 struct fixed_file_data {
 212         struct fixed_file_table         *table;
 213         struct io_ring_ctx              *ctx;
 214
 215         struct fixed_file_ref_node      *node;
 216         struct percpu_ref               refs;
 217         struct completion               done;
 218         struct list_head                ref_list;
 219         spinlock_t                      lock;
 220 };
 221
 222 struct io_buffer {
 223         struct list_head list;
 224         __u64 addr;
 225         __s32 len;
 226         __u16 bid;
 227 };
 228
 229 struct io_restriction {
 230         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 231         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 232         u8 sqe_flags_allowed;
 233         u8 sqe_flags_required;
 234         bool registered;
 235 };
 236
 237 struct io_sq_data {
 238         refcount_t              refs;
 239         struct mutex            lock;
 240
 241         /* ctx's that are using this sqd */
 242         struct list_head        ctx_list;
 243         struct list_head        ctx_new_list;
 244         struct mutex            ctx_lock;
 245
 246         struct task_struct      *thread;
 247         struct wait_queue_head  wait;
 248
 249         unsigned                sq_thread_idle;
 250 };
 251
 252 struct io_ring_ctx {
 253         struct {
 254                 struct percpu_ref       refs;
 255         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 256
 257         struct {
 258                 unsigned int            flags;
 259                 unsigned int            compat: 1;
 260                 unsigned int            limit_mem: 1;
 261                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
 262                 unsigned int            drain_next: 1;
 263                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 264                 unsigned int            restricted: 1;
 265                 unsigned int            sqo_dead: 1;
 266
 267                 /*
 268                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 269                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 270                  *
 271                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 272                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 273                  * the queue when needed.
 274                  *
 275                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 276                  * array.
 277                  */
 278                 u32                     *sq_array;
 279                 unsigned                cached_sq_head;
 280                 unsigned                sq_entries;
 281                 unsigned                sq_mask;
 282                 unsigned                sq_thread_idle;
 283                 unsigned                cached_sq_dropped;
 284                 unsigned                cached_cq_overflow;
 285                 unsigned long           sq_check_overflow;
 286
 287                 struct list_head        defer_list;
 288                 struct list_head        timeout_list;
 289                 struct list_head        cq_overflow_list;
 290
 291                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 292         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 293
 294         struct io_rings *rings;
 295
 296         /* IO offload */
 297         struct io_wq            *io_wq;
 298
 299         /*
 300          * For SQPOLL usage - we hold a reference to the parent task, so we
 301          * have access to the ->files
 302          */
 303         struct task_struct      *sqo_task;
 304
 305         /* Only used for accounting purposes */
 306         struct mm_struct        *mm_account;
 307
 308 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
 309         struct cgroup_subsys_state      *sqo_blkcg_css;
 310 #endif
 311
 312         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 313
 314         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 315         struct list_head        sqd_list;
 316
 317         /*
 318          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
 319          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
 320          * used. Only updated through io_uring_register(2).
 321          */
 322         struct fixed_file_data  *file_data;
 323         unsigned                nr_user_files;
 324
 325         /* if used, fixed mapped user buffers */
 326         unsigned                nr_user_bufs;
 327         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
 328
 329         struct user_struct      *user;
 330
 331         const struct cred       *creds;
 332
 333 #ifdef CONFIG_AUDIT
 334         kuid_t                  loginuid;
 335         unsigned int            sessionid;
 336 #endif
 337
 338         struct completion       ref_comp;
 339         struct completion       sq_thread_comp;
 340
 341         /* if all else fails... */
 342         struct io_kiocb         *fallback_req;
 343
 344 #if defined(CONFIG_UNIX)
 345         struct socket           *ring_sock;
 346 #endif
 347
 348         struct idr              io_buffer_idr;
 349
 350         struct idr              personality_idr;
 351
 352         struct {
 353                 unsigned                cached_cq_tail;
 354                 unsigned                cq_entries;
 355                 unsigned                cq_mask;
 356                 atomic_t                cq_timeouts;
 357                 unsigned                cq_last_tm_flush;
 358                 unsigned long           cq_check_overflow;
 359                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 360                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 361                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 362         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 363
 364         struct {
 365                 struct mutex            uring_lock;
 366                 wait_queue_head_t       wait;
 367         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 368
 369         struct {
 370                 spinlock_t              completion_lock;
 371
 372                 /*
 373                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 374                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 375                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 376                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 377                  */
 378                 struct list_head        iopoll_list;
 379                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 380                 unsigned                cancel_hash_bits;
 381                 bool                    poll_multi_file;
 382
 383                 spinlock_t              inflight_lock;
 384                 struct list_head        inflight_list;
 385         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 386
 387         struct delayed_work             file_put_work;
 388         struct llist_head               file_put_llist;
 389
 390         struct work_struct              exit_work;
 391         struct io_restriction           restrictions;
 392 };
 393
 394 /*
 395  * First field must be the file pointer in all the
 396  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 397  */
 398 struct io_poll_iocb {
 399         struct file                     *file;
 400         struct wait_queue_head          *head;
 401         __poll_t                        events;
 402         bool                            done;
 403         bool                            canceled;
 404         struct wait_queue_entry         wait;
 405 };
 406
 407 struct io_poll_remove {
 408         struct file                     *file;
 409         u64                             addr;
 410 };
 411
 412 struct io_close {
 413         struct file                     *file;
 414         struct file                     *put_file;
 415         int                             fd;
 416 };
 417
 418 struct io_timeout_data {
 419         struct io_kiocb                 *req;
 420         struct hrtimer                  timer;
 421         struct timespec64               ts;
 422         enum hrtimer_mode               mode;
 423 };
 424
 425 struct io_accept {
 426         struct file                     *file;
 427         struct sockaddr __user          *addr;
 428         int __user                      *addr_len;
 429         int                             flags;
 430         unsigned long                   nofile;
 431 };
 432
 433 struct io_sync {
 434         struct file                     *file;
 435         loff_t                          len;
 436         loff_t                          off;
 437         int                             flags;
 438         int                             mode;
 439 };
 440
 441 struct io_cancel {
 442         struct file                     *file;
 443         u64                             addr;
 444 };
 445
 446 struct io_timeout {
 447         struct file                     *file;
 448         u32                             off;
 449         u32                             target_seq;
 450         struct list_head                list;
 451         /* head of the link, used by linked timeouts only */
 452         struct io_kiocb                 *head;
 453 };
 454
 455 struct io_timeout_rem {
 456         struct file                     *file;
 457         u64                             addr;
 458
 459         /* timeout update */
 460         struct timespec64               ts;
 461         u32                             flags;
 462 };
 463
 464 struct io_rw {
 465         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 466         struct kiocb                    kiocb;
 467         u64                             addr;
 468         u64                             len;
 469 };
 470
 471 struct io_connect {
 472         struct file                     *file;
 473         struct sockaddr __user          *addr;
 474         int                             addr_len;
 475 };
 476
 477 struct io_sr_msg {
 478         struct file                     *file;
 479         union {
 480                 struct user_msghdr __user *umsg;
 481                 void __user             *buf;
 482         };
 483         int                             msg_flags;
 484         int                             bgid;
 485         size_t                          len;
 486         struct io_buffer                *kbuf;
 487 };
 488
 489 struct io_open {
 490         struct file                     *file;
 491         int                             dfd;
 492         bool                            ignore_nonblock;
 493         struct filename                 *filename;
 494         struct open_how                 how;
 495         unsigned long                   nofile;
 496 };
 497
 498 struct io_files_update {
 499         struct file                     *file;
 500         u64                             arg;
 501         u32                             nr_args;
 502         u32                             offset;
 503 };
 504
 505 struct io_fadvise {
 506         struct file                     *file;
 507         u64                             offset;
 508         u32                             len;
 509         u32                             advice;
 510 };
 511
 512 struct io_madvise {
 513         struct file                     *file;
 514         u64                             addr;
 515         u32                             len;
 516         u32                             advice;
 517 };
 518
 519 struct io_epoll {
 520         struct file                     *file;
 521         int                             epfd;
 522         int                             op;
 523         int                             fd;
 524         struct epoll_event              event;
 525 };
 526
 527 struct io_splice {
 528         struct file                     *file_out;
 529         struct file                     *file_in;
 530         loff_t                          off_out;
 531         loff_t                          off_in;
 532         u64                             len;
 533         unsigned int                    flags;
 534 };
 535
 536 struct io_provide_buf {
 537         struct file                     *file;
 538         __u64                           addr;
 539         __s32                           len;
 540         __u32                           bgid;
 541         __u16                           nbufs;
 542         __u16                           bid;
 543 };
 544
 545 struct io_statx {
 546         struct file                     *file;
 547         int                             dfd;
 548         unsigned int                    mask;
 549         unsigned int                    flags;
 550         const char __user               *filename;
 551         struct statx __user             *buffer;
 552 };
 553
 554 struct io_shutdown {
 555         struct file                     *file;
 556         int                             how;
 557 };
 558
 559 struct io_rename {
 560         struct file                     *file;
 561         int                             old_dfd;
 562         int                             new_dfd;
 563         struct filename                 *oldpath;
 564         struct filename                 *newpath;
 565         int                             flags;
 566 };
 567
 568 struct io_unlink {
 569         struct file                     *file;
 570         int                             dfd;
 571         int                             flags;
 572         struct filename                 *filename;
 573 };
 574
 575 struct io_completion {
 576         struct file                     *file;
 577         struct list_head                list;
 578         int                             cflags;
 579 };
 580
 581 struct io_async_connect {
 582         struct sockaddr_storage         address;
 583 };
 584
 585 struct io_async_msghdr {
 586         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 587         struct iovec                    *iov;
 588         struct sockaddr __user          *uaddr;
 589         struct msghdr                   msg;
 590         struct sockaddr_storage         addr;
 591 };
 592
 593 struct io_async_rw {
 594         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 595         const struct iovec              *free_iovec;
 596         struct iov_iter                 iter;
 597         size_t                          bytes_done;
 598         struct wait_page_queue          wpq;
 599 };
 600
 601 enum {
 602         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 603         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 604         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 605         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 606         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 607         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 608
 609         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
 610         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 611         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 612         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 613         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 614         REQ_F_ISREG_BIT,
 615         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 616         REQ_F_POLLED_BIT,
 617         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 618         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
 619         REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT,
 620         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
 621
 622         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 623         __REQ_F_LAST_BIT,
 624 };
 625
 626 enum {
 627         /* ctx owns file */
 628         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 629         /* drain existing IO first */
 630         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 631         /* linked sqes */
 632         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 633         /* doesn't sever on completion < 0 */
 634         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 635         /* IOSQE_ASYNC */
 636         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 637         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 638         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 639
 640         /* fail rest of links */
 641         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
 642         /* on inflight list */
 643         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 644         /* read/write uses file position */
 645         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 646         /* must not punt to workers */
 647         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 648         /* has or had linked timeout */
 649         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 650         /* regular file */
 651         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 652         /* needs cleanup */
 653         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 654         /* already went through poll handler */
 655         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 656         /* buffer already selected */
 657         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 658         /* doesn't need file table for this request */
 659         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
 660         /* io_wq_work is initialized */
 661         REQ_F_WORK_INITIALIZED  = BIT(REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT),
 662         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
 663         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
 664 };
 665
 666 struct async_poll {
 667         struct io_poll_iocb     poll;
 668         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 669 };
 670
 671 /*
 672  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 673  * as the first entry in their struct definition. So you can
 674  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 675  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 676  */
 677 struct io_kiocb {
 678         union {
 679                 struct file             *file;
 680                 struct io_rw            rw;
 681                 struct io_poll_iocb     poll;
 682                 struct io_poll_remove   poll_remove;
 683                 struct io_accept        accept;
 684                 struct io_sync          sync;
 685                 struct io_cancel        cancel;
 686                 struct io_timeout       timeout;
 687                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 688                 struct io_connect       connect;
 689                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 690                 struct io_open          open;
 691                 struct io_close         close;
 692                 struct io_files_update  files_update;
 693                 struct io_fadvise       fadvise;
 694                 struct io_madvise       madvise;
 695                 struct io_epoll         epoll;
 696                 struct io_splice        splice;
 697                 struct io_provide_buf   pbuf;
 698                 struct io_statx         statx;
 699                 struct io_shutdown      shutdown;
 700                 struct io_rename        rename;
 701                 struct io_unlink        unlink;
 702                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 703                 struct io_completion    compl;
 704         };
 705
 706         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 707         void                            *async_data;
 708         u8                              opcode;
 709         /* polled IO has completed */
 710         u8                              iopoll_completed;
 711
 712         u16                             buf_index;
 713         u32                             result;
 714
 715         struct io_ring_ctx              *ctx;
 716         unsigned int                    flags;
 717         refcount_t                      refs;
 718         struct task_struct              *task;
 719         u64                             user_data;
 720
 721         struct io_kiocb                 *link;
 722         struct percpu_ref               *fixed_file_refs;
 723
 724         /*
 725          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
 726          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
 727          */
 728         struct list_head                inflight_entry;
 729         struct callback_head            task_work;
 730         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 731         struct hlist_node               hash_node;
 732         struct async_poll               *apoll;
 733         struct io_wq_work               work;
 734 };
 735
 736 struct io_defer_entry {
 737         struct list_head        list;
 738         struct io_kiocb         *req;
 739         u32                     seq;
 740 };
 741
 742 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 743
 744 struct io_comp_state {
 745         unsigned int            nr;
 746         struct list_head        list;
 747         struct io_ring_ctx      *ctx;
 748 };
 749
 750 struct io_submit_state {
 751         struct blk_plug         plug;
 752
 753         /*
 754          * io_kiocb alloc cache
 755          */
 756         void                    *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
 757         unsigned int            free_reqs;
 758
 759         bool                    plug_started;
 760
 761         /*
 762          * Batch completion logic
 763          */
 764         struct io_comp_state    comp;
 765
 766         /*
 767          * File reference cache
 768          */
 769         struct file             *file;
 770         unsigned int            fd;
 771         unsigned int            file_refs;
 772         unsigned int            ios_left;
 773 };
 774
 775 struct io_op_def {
 776         /* needs req->file assigned */
 777         unsigned                needs_file : 1;
 778         /* don't fail if file grab fails */
 779         unsigned                needs_file_no_error : 1;
 780         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 781         unsigned                hash_reg_file : 1;
 782         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 783         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 784         /* opcode is not supported by this kernel */
 785         unsigned                not_supported : 1;
 786         /* set if opcode supports polled "wait" */
 787         unsigned                pollin : 1;
 788         unsigned                pollout : 1;
 789         /* op supports buffer selection */
 790         unsigned                buffer_select : 1;
 791         /* must always have async data allocated */
 792         unsigned                needs_async_data : 1;
 793         /* should block plug */
 794         unsigned                plug : 1;
 795         /* size of async data needed, if any */
 796         unsigned short          async_size;
 797         unsigned                work_flags;
 798 };
 799
 800 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 801         [IORING_OP_NOP] = {},
 802         [IORING_OP_READV] = {
 803                 .needs_file             = 1,
 804                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 805                 .pollin                 = 1,
 806                 .buffer_select          = 1,
 807                 .needs_async_data       = 1,
 808                 .plug                   = 1,
 809                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 810                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 811         },
 812         [IORING_OP_WRITEV] = {
 813                 .needs_file             = 1,
 814                 .hash_reg_file          = 1,
 815                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 816                 .pollout                = 1,
 817                 .needs_async_data       = 1,
 818                 .plug                   = 1,
 819                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 820                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 821                                                 IO_WQ_WORK_FSIZE,
 822         },
 823         [IORING_OP_FSYNC] = {
 824                 .needs_file             = 1,
 825                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 826         },
 827         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 828                 .needs_file             = 1,
 829                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 830                 .pollin                 = 1,
 831                 .plug                   = 1,
 832                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 833                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_MM,
 834         },
 835         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 836                 .needs_file             = 1,
 837                 .hash_reg_file          = 1,
 838                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 839                 .pollout                = 1,
 840                 .plug                   = 1,
 841                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 842                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_FSIZE |
 843                                                 IO_WQ_WORK_MM,
 844         },
 845         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 846                 .needs_file             = 1,
 847                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 848         },
 849         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 850         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 851                 .needs_file             = 1,
 852                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 853         },
 854         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 855                 .needs_file             = 1,
 856                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 857                 .pollout                = 1,
 858                 .needs_async_data       = 1,
 859                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 860                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 861         },
 862         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 863                 .needs_file             = 1,
 864                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 865                 .pollin                 = 1,
 866                 .buffer_select          = 1,
 867                 .needs_async_data       = 1,
 868                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 869                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 870         },
 871         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 872                 .needs_async_data       = 1,
 873                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 874                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
 875         },
 876         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
 877                 /* used by timeout updates' prep() */
 878                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
 879         },
 880         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 881                 .needs_file             = 1,
 882                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 883                 .pollin                 = 1,
 884                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_FILES,
 885         },
 886         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 887         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 888                 .needs_async_data       = 1,
 889                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 890                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
 891         },
 892         [IORING_OP_CONNECT] = {
 893                 .needs_file             = 1,
 894                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 895                 .pollout                = 1,
 896                 .needs_async_data       = 1,
 897                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
 898                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
 899         },
 900         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 901                 .needs_file             = 1,
 902                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_FSIZE,
 903         },
 904         [IORING_OP_OPENAT] = {
 905                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 906                                                 IO_WQ_WORK_FS | IO_WQ_WORK_MM,
 907         },
 908         [IORING_OP_CLOSE] = {
 909                 .needs_file             = 1,
 910                 .needs_file_no_error    = 1,
 911                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 912         },
 913         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
 914                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_MM,
 915         },
 916         [IORING_OP_STATX] = {
 917                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_MM |
 918                                                 IO_WQ_WORK_FS | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 919         },
 920         [IORING_OP_READ] = {
 921                 .needs_file             = 1,
 922                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 923                 .pollin                 = 1,
 924                 .buffer_select          = 1,
 925                 .plug                   = 1,
 926                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 927                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 928         },
 929         [IORING_OP_WRITE] = {
 930                 .needs_file             = 1,
 931                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 932                 .pollout                = 1,
 933                 .plug                   = 1,
 934                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 935                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 936                                                 IO_WQ_WORK_FSIZE,
 937         },
 938         [IORING_OP_FADVISE] = {
 939                 .needs_file             = 1,
 940                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 941         },
 942         [IORING_OP_MADVISE] = {
 943                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 944         },
 945         [IORING_OP_SEND] = {
 946                 .needs_file             = 1,
 947                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 948                 .pollout                = 1,
 949                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 950         },
 951         [IORING_OP_RECV] = {
 952                 .needs_file             = 1,
 953                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 954                 .pollin                 = 1,
 955                 .buffer_select          = 1,
 956                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 957         },
 958         [IORING_OP_OPENAT2] = {
 959                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_FS |
 960                                                 IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_MM,
 961         },
 962         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
 963                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 964                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES,
 965         },
 966         [IORING_OP_SPLICE] = {
 967                 .needs_file             = 1,
 968                 .hash_reg_file          = 1,
 969                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 970                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 971         },
 972         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
 973         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
 974         [IORING_OP_TEE] = {
 975                 .needs_file             = 1,
 976                 .hash_reg_file          = 1,
 977                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 978         },
 979         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
 980                 .needs_file             = 1,
 981         },
 982         [IORING_OP_RENAMEAT] = {
 983                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_FILES |
 984                                                 IO_WQ_WORK_FS | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 985         },
 986         [IORING_OP_UNLINKAT] = {
 987                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_FILES |
 988                                                 IO_WQ_WORK_FS | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 989         },
 990 };
 991
 992 enum io_mem_account {
 993         ACCT_LOCKED,
 994         ACCT_PINNED,
 995 };
 996
 997 static void __io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
 998                                             struct task_struct *task);
 999
1000 static void destroy_fixed_file_ref_node(struct fixed_file_ref_node *ref_node);
1001 static struct fixed_file_ref_node *alloc_fixed_file_ref_node(
1002                         struct io_ring_ctx *ctx);
1003
1004 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
1005                              struct io_comp_state *cs);
1006 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
1007 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1008 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
1009 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
1010 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1011 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1012 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1013 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
1014                                  struct io_uring_files_update *ip,
1015                                  unsigned nr_args);
1016 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1017 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
1018                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1019 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs);
1020 static void io_file_put_work(struct work_struct *work);
1021
1022 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
1023                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
1024                                bool needs_lock);
1025 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
1026                              const struct iovec *fast_iov,
1027                              struct iov_iter *iter, bool force);
1028
1029 static struct kmem_cache *req_cachep;
1030
1031 static const struct file_operations io_uring_fops;
1032
1033 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1034 {
1035 #if defined(CONFIG_UNIX)
1036         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1037                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1038
1039                 return ctx->ring_sock->sk;
1040         }
1041 #endif
1042         return NULL;
1043 }
1044 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1045
1046 #define io_for_each_link(pos, head) \
1047         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1048
1049 static inline void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
1050 {
1051         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED |
1052                           REQ_F_INFLIGHT))
1053                 __io_clean_op(req);
1054 }
1055
1056 static inline void io_set_resource_node(struct io_kiocb *req)
1057 {
1058         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1059
1060         if (!req->fixed_file_refs) {
1061                 req->fixed_file_refs = &ctx->file_data->node->refs;
1062                 percpu_ref_get(req->fixed_file_refs);
1063         }
1064 }
1065
1066 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head,
1067                           struct task_struct *task,
1068                           struct files_struct *files)
1069 {
1070         struct io_kiocb *req;
1071
1072         if (task && head->task != task)
1073                 return false;
1074         if (!files)
1075                 return true;
1076
1077         io_for_each_link(req, head) {
1078                 if ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) &&
1079                     (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1080                     req->work.identity->files == files)
1081                         return true;
1082         }
1083         return false;
1084 }
1085
1086 static void io_sq_thread_drop_mm_files(void)
1087 {
1088         struct files_struct *files = current->files;
1089         struct mm_struct *mm = current->mm;
1090
1091         if (mm) {
1092                 kthread_unuse_mm(mm);
1093                 mmput(mm);
1094                 current->mm = NULL;
1095         }
1096         if (files) {
1097                 struct nsproxy *nsproxy = current->nsproxy;
1098
1099                 task_lock(current);
1100                 current->files = NULL;
1101                 current->nsproxy = NULL;
1102                 task_unlock(current);
1103                 put_files_struct(files);
1104                 put_nsproxy(nsproxy);
1105         }
1106 }
1107
1108 static int __io_sq_thread_acquire_files(struct io_ring_ctx *ctx)
1109 {
1110         if (current->flags & PF_EXITING)
1111                 return -EFAULT;
1112
1113         if (!current->files) {
1114                 struct files_struct *files;
1115                 struct nsproxy *nsproxy;
1116
1117                 task_lock(ctx->sqo_task);
1118                 files = ctx->sqo_task->files;
1119                 if (!files) {
1120                         task_unlock(ctx->sqo_task);
1121                         return -EOWNERDEAD;
1122                 }
1123                 atomic_inc(&files->count);
1124                 get_nsproxy(ctx->sqo_task->nsproxy);
1125                 nsproxy = ctx->sqo_task->nsproxy;
1126                 task_unlock(ctx->sqo_task);
1127
1128                 task_lock(current);
1129                 current->files = files;
1130                 current->nsproxy = nsproxy;
1131                 task_unlock(current);
1132         }
1133         return 0;
1134 }
1135
1136 static int __io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx)
1137 {
1138         struct mm_struct *mm;
1139
1140         if (current->flags & PF_EXITING)
1141                 return -EFAULT;
1142         if (current->mm)
1143                 return 0;
1144
1145         /* Should never happen */
1146         if (unlikely(!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)))
1147                 return -EFAULT;
1148
1149         task_lock(ctx->sqo_task);
1150         mm = ctx->sqo_task->mm;
1151         if (unlikely(!mm || !mmget_not_zero(mm)))
1152                 mm = NULL;
1153         task_unlock(ctx->sqo_task);
1154
1155         if (mm) {
1156                 kthread_use_mm(mm);
1157                 return 0;
1158         }
1159
1160         return -EFAULT;
1161 }
1162
1163 static int io_sq_thread_acquire_mm_files(struct io_ring_ctx *ctx,
1164                                          struct io_kiocb *req)
1165 {
1166         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1167         int ret;
1168
1169         if (def->work_flags & IO_WQ_WORK_MM) {
1170                 ret = __io_sq_thread_acquire_mm(ctx);
1171                 if (unlikely(ret))
1172                         return ret;
1173         }
1174
1175         if (def->needs_file || (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FILES)) {
1176                 ret = __io_sq_thread_acquire_files(ctx);
1177                 if (unlikely(ret))
1178                         return ret;
1179         }
1180
1181         return 0;
1182 }
1183
1184 static void io_sq_thread_associate_blkcg(struct io_ring_ctx *ctx,
1185                                          struct cgroup_subsys_state **cur_css)
1186
1187 {
1188 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1189         /* puts the old one when swapping */
1190         if (*cur_css != ctx->sqo_blkcg_css) {
1191                 kthread_associate_blkcg(ctx->sqo_blkcg_css);
1192                 *cur_css = ctx->sqo_blkcg_css;
1193         }
1194 #endif
1195 }
1196
1197 static void io_sq_thread_unassociate_blkcg(void)
1198 {
1199 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1200         kthread_associate_blkcg(NULL);
1201 #endif
1202 }
1203
1204 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1205 {
1206         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1207                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1208 }
1209
1210 /*
1211  * None of these are dereferenced, they are simply used to check if any of
1212  * them have changed. If we're under current and check they are still the
1213  * same, we're fine to grab references to them for actual out-of-line use.
1214  */
1215 static void io_init_identity(struct io_identity *id)
1216 {
1217         id->files = current->files;
1218         id->mm = current->mm;
1219 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1220         rcu_read_lock();
1221         id->blkcg_css = blkcg_css();
1222         rcu_read_unlock();
1223 #endif
1224         id->creds = current_cred();
1225         id->nsproxy = current->nsproxy;
1226         id->fs = current->fs;
1227         id->fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
1228 #ifdef CONFIG_AUDIT
1229         id->loginuid = current->loginuid;
1230         id->sessionid = current->sessionid;
1231 #endif
1232         refcount_set(&id->count, 1);
1233 }
1234
1235 static inline void __io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
1236 {
1237         memset(&req->work, 0, sizeof(req->work));
1238         req->flags |= REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1239 }
1240
1241 /*
1242  * Note: must call io_req_init_async() for the first time you
1243  * touch any members of io_wq_work.
1244  */
1245 static inline void io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
1246 {
1247         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1248
1249         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
1250                 return;
1251
1252         __io_req_init_async(req);
1253
1254         /* Grab a ref if this isn't our static identity */
1255         req->work.identity = tctx->identity;
1256         if (tctx->identity != &tctx->__identity)
1257                 refcount_inc(&req->work.identity->count);
1258 }
1259
1260 static inline bool io_async_submit(struct io_ring_ctx *ctx)
1261 {
1262         return ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL;
1263 }
1264
1265 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1266 {
1267         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1268
1269         complete(&ctx->ref_comp);
1270 }
1271
1272 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1273 {
1274         return !req->timeout.off;
1275 }
1276
1277 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1278 {
1279         struct io_ring_ctx *ctx;
1280         int hash_bits;
1281
1282         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1283         if (!ctx)
1284                 return NULL;
1285
1286         ctx->fallback_req = kmem_cache_alloc(req_cachep, GFP_KERNEL);
1287         if (!ctx->fallback_req)
1288                 goto err;
1289
1290         /*
1291          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1292          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1293          */
1294         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1295         hash_bits -= 5;
1296         if (hash_bits <= 0)
1297                 hash_bits = 1;
1298         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1299         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1300                                         GFP_KERNEL);
1301         if (!ctx->cancel_hash)
1302                 goto err;
1303         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1304
1305         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1306                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1307                 goto err;
1308
1309         ctx->flags = p->flags;
1310         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1311         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1312         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1313         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1314         init_completion(&ctx->ref_comp);
1315         init_completion(&ctx->sq_thread_comp);
1316         idr_init(&ctx->io_buffer_idr);
1317         idr_init(&ctx->personality_idr);
1318         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1319         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1320         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1321         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1322         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1323         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1324         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1325         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1326         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->file_put_work, io_file_put_work);
1327         init_llist_head(&ctx->file_put_llist);
1328         return ctx;
1329 err:
1330         if (ctx->fallback_req)
1331                 kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
1332         kfree(ctx->cancel_hash);
1333         kfree(ctx);
1334         return NULL;
1335 }
1336
1337 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1338 {
1339         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1340                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1341
1342                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1343                                 + READ_ONCE(ctx->cached_cq_overflow);
1344         }
1345
1346         return false;
1347 }
1348
1349 static void __io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1350 {
1351         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1352
1353         /* order cqe stores with ring update */
1354         smp_store_release(&rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1355 }
1356
1357 static void io_put_identity(struct io_uring_task *tctx, struct io_kiocb *req)
1358 {
1359         if (req->work.identity == &tctx->__identity)
1360                 return;
1361         if (refcount_dec_and_test(&req->work.identity->count))
1362                 kfree(req->work.identity);
1363 }
1364
1365 static void io_req_clean_work(struct io_kiocb *req)
1366 {
1367         if (!(req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED))
1368                 return;
1369
1370         req->flags &= ~REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1371
1372         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_MM) {
1373                 mmdrop(req->work.identity->mm);
1374                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_MM;
1375         }
1376 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1377         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_BLKCG) {
1378                 css_put(req->work.identity->blkcg_css);
1379                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_BLKCG;
1380         }
1381 #endif
1382         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS) {
1383                 put_cred(req->work.identity->creds);
1384                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_CREDS;
1385         }
1386         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FS) {
1387                 struct fs_struct *fs = req->work.identity->fs;
1388
1389                 spin_lock(&req->work.identity->fs->lock);
1390                 if (--fs->users)
1391                         fs = NULL;
1392                 spin_unlock(&req->work.identity->fs->lock);
1393                 if (fs)
1394                         free_fs_struct(fs);
1395                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_FS;
1396         }
1397
1398         io_put_identity(req->task->io_uring, req);
1399 }
1400
1401 /*
1402  * Create a private copy of io_identity, since some fields don't match
1403  * the current context.
1404  */
1405 static bool io_identity_cow(struct io_kiocb *req)
1406 {
1407         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1408         const struct cred *creds = NULL;
1409         struct io_identity *id;
1410
1411         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS)
1412                 creds = req->work.identity->creds;
1413
1414         id = kmemdup(req->work.identity, sizeof(*id), GFP_KERNEL);
1415         if (unlikely(!id)) {
1416                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1417                 return false;
1418         }
1419
1420         /*
1421          * We can safely just re-init the creds we copied  Either the field
1422          * matches the current one, or we haven't grabbed it yet. The only
1423          * exception is ->creds, through registered personalities, so handle
1424          * that one separately.
1425          */
1426         io_init_identity(id);
1427         if (creds)
1428                 id->creds = creds;
1429
1430         /* add one for this request */
1431         refcount_inc(&id->count);
1432
1433         /* drop tctx and req identity references, if needed */
1434         if (tctx->identity != &tctx->__identity &&
1435             refcount_dec_and_test(&tctx->identity->count))
1436                 kfree(tctx->identity);
1437         if (req->work.identity != &tctx->__identity &&
1438             refcount_dec_and_test(&req->work.identity->count))
1439                 kfree(req->work.identity);
1440
1441         req->work.identity = id;
1442         tctx->identity = id;
1443         return true;
1444 }
1445
1446 static bool io_grab_identity(struct io_kiocb *req)
1447 {
1448         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1449         struct io_identity *id = req->work.identity;
1450         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1451
1452         if (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FSIZE) {
1453                 if (id->fsize != rlimit(RLIMIT_FSIZE))
1454                         return false;
1455                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FSIZE;
1456         }
1457 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1458         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_BLKCG) &&
1459             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_BLKCG)) {
1460                 rcu_read_lock();
1461                 if (id->blkcg_css != blkcg_css()) {
1462                         rcu_read_unlock();
1463                         return false;
1464                 }
1465                 /*
1466                  * This should be rare, either the cgroup is dying or the task
1467                  * is moving cgroups. Just punt to root for the handful of ios.
1468                  */
1469                 if (css_tryget_online(id->blkcg_css))
1470                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_BLKCG;
1471                 rcu_read_unlock();
1472         }
1473 #endif
1474         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS)) {
1475                 if (id->creds != current_cred())
1476                         return false;
1477                 get_cred(id->creds);
1478                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CREDS;
1479         }
1480 #ifdef CONFIG_AUDIT
1481         if (!uid_eq(current->loginuid, id->loginuid) ||
1482             current->sessionid != id->sessionid)
1483                 return false;
1484 #endif
1485         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_FS) &&
1486             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FS)) {
1487                 if (current->fs != id->fs)
1488                         return false;
1489                 spin_lock(&id->fs->lock);
1490                 if (!id->fs->in_exec) {
1491                         id->fs->users++;
1492                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FS;
1493                 } else {
1494                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1495                 }
1496                 spin_unlock(&current->fs->lock);
1497         }
1498         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1499             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1500             !(req->flags & REQ_F_NO_FILE_TABLE)) {
1501                 if (id->files != current->files ||
1502                     id->nsproxy != current->nsproxy)
1503                         return false;
1504                 atomic_inc(&id->files->count);
1505                 get_nsproxy(id->nsproxy);
1506                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1507
1508                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
1509                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
1510                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
1511                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FILES;
1512         }
1513         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_MM) &&
1514             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_MM)) {
1515                 if (id->mm != current->mm)
1516                         return false;
1517                 mmgrab(id->mm);
1518                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_MM;
1519         }
1520
1521         return true;
1522 }
1523
1524 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1525 {
1526         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1527         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1528
1529         io_req_init_async(req);
1530
1531         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1532                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1533
1534         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1535                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1536                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1537         } else {
1538                 if (def->unbound_nonreg_file)
1539                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1540         }
1541
1542         /* if we fail grabbing identity, we must COW, regrab, and retry */
1543         if (io_grab_identity(req))
1544                 return;
1545
1546         if (!io_identity_cow(req))
1547                 return;
1548
1549         /* can't fail at this point */
1550         if (!io_grab_identity(req))
1551                 WARN_ON(1);
1552 }
1553
1554 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1555 {
1556         struct io_kiocb *cur;
1557
1558         io_for_each_link(cur, req)
1559                 io_prep_async_work(cur);
1560 }
1561
1562 static struct io_kiocb *__io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1563 {
1564         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1565         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1566
1567         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1568                                         &req->work, req->flags);
1569         io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
1570         return link;
1571 }
1572
1573 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1574 {
1575         struct io_kiocb *link;
1576
1577         /* init ->work of the whole link before punting */
1578         io_prep_async_link(req);
1579         link = __io_queue_async_work(req);
1580
1581         if (link)
1582                 io_queue_linked_timeout(link);
1583 }
1584
1585 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
1586 {
1587         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1588         int ret;
1589
1590         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1591         if (ret != -1) {
1592                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1593                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1594                 list_del_init(&req->timeout.list);
1595                 io_cqring_fill_event(req, 0);
1596                 io_put_req_deferred(req, 1);
1597         }
1598 }
1599
1600 /*
1601  * Returns true if we found and killed one or more timeouts
1602  */
1603 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
1604                              struct files_struct *files)
1605 {
1606         struct io_kiocb *req, *tmp;
1607         int canceled = 0;
1608
1609         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1610         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
1611                 if (io_match_task(req, tsk, files)) {
1612                         io_kill_timeout(req);
1613                         canceled++;
1614                 }
1615         }
1616         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1617         return canceled != 0;
1618 }
1619
1620 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1621 {
1622         do {
1623                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1624                                                 struct io_defer_entry, list);
1625                 struct io_kiocb *link;
1626
1627                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1628                         break;
1629                 list_del_init(&de->list);
1630                 /* punt-init is done before queueing for defer */
1631                 link = __io_queue_async_work(de->req);
1632                 if (link) {
1633                         __io_queue_linked_timeout(link);
1634                         /* drop submission reference */
1635                         io_put_req_deferred(link, 1);
1636                 }
1637                 kfree(de);
1638         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1639 }
1640
1641 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1642 {
1643         u32 seq;
1644
1645         if (list_empty(&ctx->timeout_list))
1646                 return;
1647
1648         seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1649
1650         do {
1651                 u32 events_needed, events_got;
1652                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1653                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1654
1655                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1656                         break;
1657
1658                 /*
1659                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1660                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1661                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1662                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1663                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1664                  */
1665                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1666                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1667                 if (events_got < events_needed)
1668                         break;
1669
1670                 list_del_init(&req->timeout.list);
1671                 io_kill_timeout(req);
1672         } while (!list_empty(&ctx->timeout_list));
1673
1674         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1675 }
1676
1677 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1678 {
1679         io_flush_timeouts(ctx);
1680         __io_commit_cqring(ctx);
1681
1682         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1683                 __io_queue_deferred(ctx);
1684 }
1685
1686 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1687 {
1688         struct io_rings *r = ctx->rings;
1689
1690         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == r->sq_ring_entries;
1691 }
1692
1693 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1694 {
1695         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1696         unsigned tail;
1697
1698         tail = ctx->cached_cq_tail;
1699         /*
1700          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1701          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1702          * fill the cq entry
1703          */
1704         if (tail - READ_ONCE(rings->cq.head) == rings->cq_ring_entries)
1705                 return NULL;
1706
1707         ctx->cached_cq_tail++;
1708         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1709 }
1710
1711 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1712 {
1713         if (!ctx->cq_ev_fd)
1714                 return false;
1715         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1716                 return false;
1717         if (!ctx->eventfd_async)
1718                 return true;
1719         return io_wq_current_is_worker();
1720 }
1721
1722 static inline unsigned __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1723 {
1724         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1725 }
1726
1727 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1728 {
1729         /* see waitqueue_active() comment */
1730         smp_mb();
1731
1732         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1733                 wake_up(&ctx->wait);
1734         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1735                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1736         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1737                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1738         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1739                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1740                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1741         }
1742 }
1743
1744 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1745 {
1746         /* see waitqueue_active() comment */
1747         smp_mb();
1748
1749         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1750                 if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1751                         wake_up(&ctx->wait);
1752         }
1753         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1754                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1755         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1756                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1757                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1758         }
1759 }
1760
1761 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1762 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1763                                        struct task_struct *tsk,
1764                                        struct files_struct *files)
1765 {
1766         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1767         struct io_kiocb *req, *tmp;
1768         struct io_uring_cqe *cqe;
1769         unsigned long flags;
1770         bool all_flushed;
1771         LIST_HEAD(list);
1772
1773         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1774                 return false;
1775
1776         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1777         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->cq_overflow_list, compl.list) {
1778                 if (!io_match_task(req, tsk, files))
1779                         continue;
1780
1781                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1782                 if (!cqe && !force)
1783                         break;
1784
1785                 list_move(&req->compl.list, &list);
1786                 if (cqe) {
1787                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1788                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1789                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->compl.cflags);
1790                 } else {
1791                         ctx->cached_cq_overflow++;
1792                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1793                                    ctx->cached_cq_overflow);
1794                 }
1795         }
1796
1797         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1798         if (all_flushed) {
1799                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1800                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1801                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1802         }
1803
1804         io_commit_cqring(ctx);
1805         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1806         io_cqring_ev_posted(ctx);
1807
1808         while (!list_empty(&list)) {
1809                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, compl.list);
1810                 list_del(&req->compl.list);
1811                 io_put_req(req);
1812         }
1813
1814         return all_flushed;
1815 }
1816
1817 static void io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1818                                      struct task_struct *tsk,
1819                                      struct files_struct *files)
1820 {
1821         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1822                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1823                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1824                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1825                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, force, tsk, files);
1826                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1827                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1828         }
1829 }
1830
1831 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1832 {
1833         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1834         struct io_uring_cqe *cqe;
1835
1836         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1837
1838         /*
1839          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1840          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1841          * the ring.
1842          */
1843         cqe = io_get_cqring(ctx);
1844         if (likely(cqe)) {
1845                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1846                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1847                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1848         } else if (ctx->cq_overflow_flushed ||
1849                    atomic_read(&req->task->io_uring->in_idle)) {
1850                 /*
1851                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1852                  * then we cannot store the request for later flushing, we need
1853                  * to drop it on the floor.
1854                  */
1855                 ctx->cached_cq_overflow++;
1856                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow, ctx->cached_cq_overflow);
1857         } else {
1858                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1859                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1860                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1861                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1862                 }
1863                 io_clean_op(req);
1864                 req->result = res;
1865                 req->compl.cflags = cflags;
1866                 refcount_inc(&req->refs);
1867                 list_add_tail(&req->compl.list, &ctx->cq_overflow_list);
1868         }
1869 }
1870
1871 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1872 {
1873         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1874 }
1875
1876 static void io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1877 {
1878         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1879         unsigned long flags;
1880
1881         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1882         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1883         io_commit_cqring(ctx);
1884         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1885
1886         io_cqring_ev_posted(ctx);
1887 }
1888
1889 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs)
1890 {
1891         struct io_ring_ctx *ctx = cs->ctx;
1892
1893         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1894         while (!list_empty(&cs->list)) {
1895                 struct io_kiocb *req;
1896
1897                 req = list_first_entry(&cs->list, struct io_kiocb, compl.list);
1898                 list_del(&req->compl.list);
1899                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
1900
1901                 /*
1902                  * io_free_req() doesn't care about completion_lock unless one
1903                  * of these flags is set. REQ_F_WORK_INITIALIZED is in the list
1904                  * because of a potential deadlock with req->work.fs->lock
1905                  */
1906                 if (req->flags & (REQ_F_FAIL_LINK|REQ_F_LINK_TIMEOUT
1907                                  |REQ_F_WORK_INITIALIZED)) {
1908                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1909                         io_put_req(req);
1910                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1911                 } else {
1912                         io_put_req(req);
1913                 }
1914         }
1915         io_commit_cqring(ctx);
1916         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1917
1918         io_cqring_ev_posted(ctx);
1919         cs->nr = 0;
1920 }
1921
1922 static void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res, unsigned cflags,
1923                               struct io_comp_state *cs)
1924 {
1925         if (!cs) {
1926                 io_cqring_add_event(req, res, cflags);
1927                 io_put_req(req);
1928         } else {
1929                 io_clean_op(req);
1930                 req->result = res;
1931                 req->compl.cflags = cflags;
1932                 list_add_tail(&req->compl.list, &cs->list);
1933                 if (++cs->nr >= 32)
1934                         io_submit_flush_completions(cs);
1935         }
1936 }
1937
1938 static void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1939 {
1940         __io_req_complete(req, res, 0, NULL);
1941 }
1942
1943 static inline bool io_is_fallback_req(struct io_kiocb *req)
1944 {
1945         return req == (struct io_kiocb *)
1946                         ((unsigned long) req->ctx->fallback_req & ~1UL);
1947 }
1948
1949 static struct io_kiocb *io_get_fallback_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1950 {
1951         struct io_kiocb *req;
1952
1953         req = ctx->fallback_req;
1954         if (!test_and_set_bit_lock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req))
1955                 return req;
1956
1957         return NULL;
1958 }
1959
1960 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx,
1961                                      struct io_submit_state *state)
1962 {
1963         if (!state->free_reqs) {
1964                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1965                 size_t sz;
1966                 int ret;
1967
1968                 sz = min_t(size_t, state->ios_left, ARRAY_SIZE(state->reqs));
1969                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, sz, state->reqs);
1970
1971                 /*
1972                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1973                  * retry single alloc to be on the safe side.
1974                  */
1975                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1976                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1977                         if (!state->reqs[0])
1978                                 goto fallback;
1979                         ret = 1;
1980                 }
1981                 state->free_reqs = ret;
1982         }
1983
1984         state->free_reqs--;
1985         return state->reqs[state->free_reqs];
1986 fallback:
1987         return io_get_fallback_req(ctx);
1988 }
1989
1990 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1991                           bool fixed)
1992 {
1993         if (!fixed)
1994                 fput(file);
1995 }
1996
1997 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1998 {
1999         io_clean_op(req);
2000
2001         if (req->async_data)
2002                 kfree(req->async_data);
2003         if (req->file)
2004                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
2005         if (req->fixed_file_refs)
2006                 percpu_ref_put(req->fixed_file_refs);
2007         io_req_clean_work(req);
2008 }
2009
2010 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
2011 {
2012         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
2013         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2014
2015         io_dismantle_req(req);
2016
2017         percpu_counter_dec(&tctx->inflight);
2018         if (atomic_read(&tctx->in_idle))
2019                 wake_up(&tctx->wait);
2020         put_task_struct(req->task);
2021
2022         if (likely(!io_is_fallback_req(req)))
2023                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
2024         else
2025                 clear_bit_unlock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req);
2026         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2027 }
2028
2029 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
2030 {
2031         struct io_kiocb *nxt = req->link;
2032
2033         req->link = nxt->link;
2034         nxt->link = NULL;
2035 }
2036
2037 static void io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
2038 {
2039         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2040         struct io_kiocb *link;
2041         bool cancelled = false;
2042         unsigned long flags;
2043
2044         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
2045         link = req->link;
2046
2047         /*
2048          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
2049          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
2050          */
2051         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
2052                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
2053                 int ret;
2054
2055                 io_remove_next_linked(req);
2056                 link->timeout.head = NULL;
2057                 ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
2058                 if (ret != -1) {
2059                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
2060                         io_commit_cqring(ctx);
2061                         cancelled = true;
2062                 }
2063         }
2064         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
2065         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
2066
2067         if (cancelled) {
2068                 io_cqring_ev_posted(ctx);
2069                 io_put_req(link);
2070         }
2071 }
2072
2073
2074 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
2075 {
2076         struct io_kiocb *link, *nxt;
2077         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2078         unsigned long flags;
2079
2080         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
2081         link = req->link;
2082         req->link = NULL;
2083
2084         while (link) {
2085                 nxt = link->link;
2086                 link->link = NULL;
2087
2088                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
2089                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
2090
2091                 /*
2092                  * It's ok to free under spinlock as they're not linked anymore,
2093                  * but avoid REQ_F_WORK_INITIALIZED because it may deadlock on
2094                  * work.fs->lock.
2095                  */
2096                 if (link->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
2097                         io_put_req_deferred(link, 2);
2098                 else
2099                         io_double_put_req(link);
2100                 link = nxt;
2101         }
2102         io_commit_cqring(ctx);
2103         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
2104
2105         io_cqring_ev_posted(ctx);
2106 }
2107
2108 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2109 {
2110         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
2111                 io_kill_linked_timeout(req);
2112
2113         /*
2114          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
2115          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
2116          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
2117          * of the chain.
2118          */
2119         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK))) {
2120                 struct io_kiocb *nxt = req->link;
2121
2122                 req->link = NULL;
2123                 return nxt;
2124         }
2125         io_fail_links(req);
2126         return NULL;
2127 }
2128
2129 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2130 {
2131         if (likely(!(req->link) && !(req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)))
2132                 return NULL;
2133         return __io_req_find_next(req);
2134 }
2135
2136 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
2137 {
2138         struct task_struct *tsk = req->task;
2139         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2140         enum task_work_notify_mode notify;
2141         int ret;
2142
2143         if (tsk->flags & PF_EXITING)
2144                 return -ESRCH;
2145
2146         /*
2147          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
2148          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
2149          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
2150          * will do the job.
2151          */
2152         notify = TWA_NONE;
2153         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
2154                 notify = TWA_SIGNAL;
2155
2156         ret = task_work_add(tsk, &req->task_work, notify);
2157         if (!ret)
2158                 wake_up_process(tsk);
2159
2160         return ret;
2161 }
2162
2163 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
2164 {
2165         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2166
2167         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2168         io_cqring_fill_event(req, error);
2169         io_commit_cqring(ctx);
2170         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2171
2172         io_cqring_ev_posted(ctx);
2173         req_set_fail_links(req);
2174         io_double_put_req(req);
2175 }
2176
2177 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
2178 {
2179         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2180         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2181
2182         __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
2183         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2184 }
2185
2186 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2187 {
2188         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2189
2190         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2191         if (!ctx->sqo_dead &&
2192             !__io_sq_thread_acquire_mm(ctx) &&
2193             !__io_sq_thread_acquire_files(ctx))
2194                 __io_queue_sqe(req, NULL);
2195         else
2196                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
2197         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2198 }
2199
2200 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2201 {
2202         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2203         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2204
2205         __io_req_task_submit(req);
2206         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2207 }
2208
2209 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2210 {
2211         int ret;
2212
2213         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
2214         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
2215
2216         ret = io_req_task_work_add(req);
2217         if (unlikely(ret)) {
2218                 struct task_struct *tsk;
2219
2220                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
2221                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
2222                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
2223                 wake_up_process(tsk);
2224         }
2225 }
2226
2227 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2228 {
2229         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2230
2231         if (nxt)
2232                 io_req_task_queue(nxt);
2233 }
2234
2235 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2236 {
2237         io_queue_next(req);
2238         __io_free_req(req);
2239 }
2240
2241 struct req_batch {
2242         void *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
2243         int to_free;
2244
2245         struct task_struct      *task;
2246         int                     task_refs;
2247 };
2248
2249 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2250 {
2251         rb->to_free = 0;
2252         rb->task_refs = 0;
2253         rb->task = NULL;
2254 }
2255
2256 static void __io_req_free_batch_flush(struct io_ring_ctx *ctx,
2257                                       struct req_batch *rb)
2258 {
2259         kmem_cache_free_bulk(req_cachep, rb->to_free, rb->reqs);
2260         percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->to_free);
2261         rb->to_free = 0;
2262 }
2263
2264 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2265                                      struct req_batch *rb)
2266 {
2267         if (rb->to_free)
2268                 __io_req_free_batch_flush(ctx, rb);
2269         if (rb->task) {
2270                 struct io_uring_task *tctx = rb->task->io_uring;
2271
2272                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, rb->task_refs);
2273                 put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
2274                 rb->task = NULL;
2275         }
2276 }
2277
2278 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req)
2279 {
2280         if (unlikely(io_is_fallback_req(req))) {
2281                 io_free_req(req);
2282                 return;
2283         }
2284         io_queue_next(req);
2285
2286         if (req->task != rb->task) {
2287                 if (rb->task) {
2288                         struct io_uring_task *tctx = rb->task->io_uring;
2289
2290                         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, rb->task_refs);
2291                         put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
2292                 }
2293                 rb->task = req->task;
2294                 rb->task_refs = 0;
2295         }
2296         rb->task_refs++;
2297
2298         io_dismantle_req(req);
2299         rb->reqs[rb->to_free++] = req;
2300         if (unlikely(rb->to_free == ARRAY_SIZE(rb->reqs)))
2301                 __io_req_free_batch_flush(req->ctx, rb);
2302 }
2303
2304 /*
2305  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2306  * was the last reference to this request.
2307  */
2308 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2309 {
2310         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2311
2312         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
2313                 nxt = io_req_find_next(req);
2314                 __io_free_req(req);
2315         }
2316         return nxt;
2317 }
2318
2319 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2320 {
2321         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2322                 io_free_req(req);
2323 }
2324
2325 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2326 {
2327         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2328
2329         io_free_req(req);
2330 }
2331
2332 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2333 {
2334         int ret;
2335
2336         init_task_work(&req->task_work, io_put_req_deferred_cb);
2337         ret = io_req_task_work_add(req);
2338         if (unlikely(ret)) {
2339                 struct task_struct *tsk;
2340
2341                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
2342                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
2343                 wake_up_process(tsk);
2344         }
2345 }
2346
2347 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2348 {
2349         if (refcount_sub_and_test(refs, &req->refs))
2350                 io_free_req_deferred(req);
2351 }
2352
2353 static struct io_wq_work *io_steal_work(struct io_kiocb *req)
2354 {
2355         struct io_kiocb *nxt;
2356
2357         /*
2358          * A ref is owned by io-wq in which context we're. So, if that's the
2359          * last one, it's safe to steal next work. False negatives are Ok,
2360          * it just will be re-punted async in io_put_work()
2361          */
2362         if (refcount_read(&req->refs) != 1)
2363                 return NULL;
2364
2365         nxt = io_req_find_next(req);
2366         return nxt ? &nxt->work : NULL;
2367 }
2368
2369 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
2370 {
2371         /* drop both submit and complete references */
2372         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2373                 io_free_req(req);
2374 }
2375
2376 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2377 {
2378         /* See comment at the top of this file */
2379         smp_rmb();
2380         return __io_cqring_events(ctx);
2381 }
2382
2383 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2384 {
2385         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2386
2387         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2388         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2389 }
2390
2391 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2392 {
2393         unsigned int cflags;
2394
2395         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2396         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2397         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2398         kfree(kbuf);
2399         return cflags;
2400 }
2401
2402 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2403 {
2404         struct io_buffer *kbuf;
2405
2406         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2407         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2408 }
2409
2410 static inline bool io_run_task_work(void)
2411 {
2412         /*
2413          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2414          * not add work to such a task.
2415          */
2416         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2417                 return false;
2418         if (current->task_works) {
2419                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2420                 task_work_run();
2421                 return true;
2422         }
2423
2424         return false;
2425 }
2426
2427 static void io_iopoll_queue(struct list_head *again)
2428 {
2429         struct io_kiocb *req;
2430
2431         do {
2432                 req = list_first_entry(again, struct io_kiocb, inflight_entry);
2433                 list_del(&req->inflight_entry);
2434                 __io_complete_rw(req, -EAGAIN, 0, NULL);
2435         } while (!list_empty(again));
2436 }
2437
2438 /*
2439  * Find and free completed poll iocbs
2440  */
2441 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2442                                struct list_head *done)
2443 {
2444         struct req_batch rb;
2445         struct io_kiocb *req;
2446         LIST_HEAD(again);
2447
2448         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2449         smp_rmb();
2450
2451         io_init_req_batch(&rb);
2452         while (!list_empty(done)) {
2453                 int cflags = 0;
2454
2455                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2456                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
2457                         req->result = 0;
2458                         req->iopoll_completed = 0;
2459                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &again);
2460                         continue;
2461                 }
2462                 list_del(&req->inflight_entry);
2463
2464                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2465                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2466
2467                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2468                 (*nr_events)++;
2469
2470                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2471                         io_req_free_batch(&rb, req);
2472         }
2473
2474         io_commit_cqring(ctx);
2475         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2476         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2477
2478         if (!list_empty(&again))
2479                 io_iopoll_queue(&again);
2480 }
2481
2482 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2483                         long min)
2484 {
2485         struct io_kiocb *req, *tmp;
2486         LIST_HEAD(done);
2487         bool spin;
2488         int ret;
2489
2490         /*
2491          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2492          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2493          */
2494         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2495
2496         ret = 0;
2497         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2498                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2499
2500                 /*
2501                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2502                  * If we find a request that requires polling, break out
2503                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2504                  */
2505                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2506                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2507                         continue;
2508                 }
2509                 if (!list_empty(&done))
2510                         break;
2511
2512                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2513                 if (ret < 0)
2514                         break;
2515
2516                 /* iopoll may have completed current req */
2517                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2518                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2519
2520                 if (ret && spin)
2521                         spin = false;
2522                 ret = 0;
2523         }
2524
2525         if (!list_empty(&done))
2526                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2527
2528         return ret;
2529 }
2530
2531 /*
2532  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2533  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2534  * as a non-spinning completion check.
2535  */
2536 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2537                                 long min)
2538 {
2539         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2540                 int ret;
2541
2542                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2543                 if (ret < 0)
2544                         return ret;
2545                 if (*nr_events >= min)
2546                         return 0;
2547         }
2548
2549         return 1;
2550 }
2551
2552 /*
2553  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2554  * find and complete them.
2555  */
2556 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2557 {
2558         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2559                 return;
2560
2561         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2562         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2563                 unsigned int nr_events = 0;
2564
2565                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2566
2567                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2568                 if (nr_events == 0)
2569                         break;
2570                 /*
2571                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2572                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2573                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2574                  */
2575                 if (need_resched()) {
2576                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2577                         cond_resched();
2578                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2579                 }
2580         }
2581         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2582 }
2583
2584 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2585 {
2586         unsigned int nr_events = 0;
2587         int iters = 0, ret = 0;
2588
2589         /*
2590          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2591          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2592          * that got punted to a workqueue.
2593          */
2594         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2595         do {
2596                 /*
2597                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2598                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2599                  * already triggered a CQE (eg in error).
2600                  */
2601                 if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
2602                         __io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
2603                 if (io_cqring_events(ctx))
2604                         break;
2605
2606                 /*
2607                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2608                  * application entering polling for a command before it gets
2609                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2610                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2611                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2612                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2613                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2614                  * very same mutex.
2615                  */
2616                 if (!(++iters & 7)) {
2617                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2618                         io_run_task_work();
2619                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2620                 }
2621
2622                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2623                 if (ret <= 0)
2624                         break;
2625                 ret = 0;
2626         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2627
2628         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2629         return ret;
2630 }
2631
2632 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2633 {
2634         /*
2635          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2636          * thread.
2637          */
2638         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2639                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2640
2641                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2642         }
2643         file_end_write(req->file);
2644 }
2645
2646 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res,
2647                                   struct io_comp_state *cs)
2648 {
2649         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2650         int cflags = 0;
2651
2652         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2653                 kiocb_end_write(req);
2654
2655         if (res != req->result)
2656                 req_set_fail_links(req);
2657         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2658                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2659         __io_req_complete(req, res, cflags, cs);
2660 }
2661
2662 #ifdef CONFIG_BLOCK
2663 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req, int error)
2664 {
2665         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2666         ssize_t ret = -ECANCELED;
2667         struct iov_iter iter;
2668         int rw;
2669
2670         if (error) {
2671                 ret = error;
2672                 goto end_req;
2673         }
2674
2675         switch (req->opcode) {
2676         case IORING_OP_READV:
2677         case IORING_OP_READ_FIXED:
2678         case IORING_OP_READ:
2679                 rw = READ;
2680                 break;
2681         case IORING_OP_WRITEV:
2682         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2683         case IORING_OP_WRITE:
2684                 rw = WRITE;
2685                 break;
2686         default:
2687                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2688                                 req->opcode);
2689                 goto end_req;
2690         }
2691
2692         if (!req->async_data) {
2693                 ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2694                 if (ret < 0)
2695                         goto end_req;
2696                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, &iter, false);
2697                 if (!ret)
2698                         return true;
2699                 kfree(iovec);
2700         } else {
2701                 return true;
2702         }
2703 end_req:
2704         req_set_fail_links(req);
2705         return false;
2706 }
2707 #endif
2708
2709 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req, long res)
2710 {
2711 #ifdef CONFIG_BLOCK
2712         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2713         int ret;
2714
2715         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2716                 return false;
2717         if ((res != -EAGAIN && res != -EOPNOTSUPP) || io_wq_current_is_worker())
2718                 return false;
2719
2720         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2721
2722         ret = io_sq_thread_acquire_mm_files(req->ctx, req);
2723
2724         if (io_resubmit_prep(req, ret)) {
2725                 refcount_inc(&req->refs);
2726                 io_queue_async_work(req);
2727                 return true;
2728         }
2729
2730 #endif
2731         return false;
2732 }
2733
2734 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2735                              struct io_comp_state *cs)
2736 {
2737         if (!io_rw_reissue(req, res))
2738                 io_complete_rw_common(&req->rw.kiocb, res, cs);
2739 }
2740
2741 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2742 {
2743         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2744
2745         __io_complete_rw(req, res, res2, NULL);
2746 }
2747
2748 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2749 {
2750         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2751
2752         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2753                 kiocb_end_write(req);
2754
2755         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2756                 req_set_fail_links(req);
2757
2758         WRITE_ONCE(req->result, res);
2759         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2760         smp_wmb();
2761         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2762 }
2763
2764 /*
2765  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2766  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2767  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2768  * accessing the kiocb cookie.
2769  */
2770 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, bool in_async)
2771 {
2772         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2773
2774         /*
2775          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2776          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2777          * different devices.
2778          */
2779         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2780                 ctx->poll_multi_file = false;
2781         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2782                 struct io_kiocb *list_req;
2783
2784                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2785                                                 inflight_entry);
2786                 if (list_req->file != req->file)
2787                         ctx->poll_multi_file = true;
2788         }
2789
2790         /*
2791          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2792          * it to the front so we find it first.
2793          */
2794         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2795                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2796         else
2797                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2798
2799         /*
2800          * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handled in sq thread
2801          * task context or in io worker task context. If current task context is
2802          * sq thread, we don't need to check whether should wake up sq thread.
2803          */
2804         if (in_async && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2805             wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2806                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2807 }
2808
2809 static inline void __io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2810 {
2811         fput_many(state->file, state->file_refs);
2812         state->file_refs = 0;
2813 }
2814
2815 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2816 {
2817         if (state->file_refs)
2818                 __io_state_file_put(state);
2819 }
2820
2821 /*
2822  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2823  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2824  * has more than one submission.
2825  */
2826 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2827 {
2828         if (!state)
2829                 return fget(fd);
2830
2831         if (state->file_refs) {
2832                 if (state->fd == fd) {
2833                         state->file_refs--;
2834                         return state->file;
2835                 }
2836                 __io_state_file_put(state);
2837         }
2838         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2839         if (unlikely(!state->file))
2840                 return NULL;
2841
2842         state->fd = fd;
2843         state->file_refs = state->ios_left - 1;
2844         return state->file;
2845 }
2846
2847 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2848 {
2849         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2850 }
2851
2852 /*
2853  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2854  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2855  * inline.
2856  */
2857 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2858 {
2859         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2860
2861         if (S_ISBLK(mode)) {
2862                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2863                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2864                         return true;
2865                 return false;
2866         }
2867         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2868                 return true;
2869         if (S_ISREG(mode)) {
2870                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2871                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2872                     file->f_op != &io_uring_fops)
2873                         return true;
2874                 return false;
2875         }
2876
2877         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2878         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2879                 return true;
2880
2881         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2882                 return false;
2883
2884         if (rw == READ)
2885                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2886
2887         return file->f_op->write_iter != NULL;
2888 }
2889
2890 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2891 {
2892         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2893         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2894         unsigned ioprio;
2895         int ret;
2896
2897         if (S_ISREG(file_inode(req->file)->i_mode))
2898                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2899
2900         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2901         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(req->file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2902                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2903                 kiocb->ki_pos = req->file->f_pos;
2904         }
2905         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2906         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2907         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2908         if (unlikely(ret))
2909                 return ret;
2910
2911         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2912         if (ioprio) {
2913                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2914                 if (ret)
2915                         return ret;
2916
2917                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2918         } else
2919                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2920
2921         /* don't allow async punt if RWF_NOWAIT was requested */
2922         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2923                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2924
2925         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2926                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2927                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2928                         return -EOPNOTSUPP;
2929
2930                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2931                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2932                 req->iopoll_completed = 0;
2933         } else {
2934                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2935                         return -EINVAL;
2936                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2937         }
2938
2939         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2940         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2941         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2942         return 0;
2943 }
2944
2945 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2946 {
2947         switch (ret) {
2948         case -EIOCBQUEUED:
2949                 break;
2950         case -ERESTARTSYS:
2951         case -ERESTARTNOINTR:
2952         case -ERESTARTNOHAND:
2953         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2954                 /*
2955                  * We can't just restart the syscall, since previously
2956                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2957                  * IO with EINTR.
2958                  */
2959                 ret = -EINTR;
2960                 fallthrough;
2961         default:
2962                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2963         }
2964 }
2965
2966 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2967                        struct io_comp_state *cs)
2968 {
2969         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2970         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2971
2972         /* add previously done IO, if any */
2973         if (io && io->bytes_done > 0) {
2974                 if (ret < 0)
2975                         ret = io->bytes_done;
2976                 else
2977                         ret += io->bytes_done;
2978         }
2979
2980         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2981                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2982         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2983                 __io_complete_rw(req, ret, 0, cs);
2984         else
2985                 io_rw_done(kiocb, ret);
2986 }
2987
2988 static ssize_t io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw,
2989                                struct iov_iter *iter)
2990 {
2991         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2992         size_t len = req->rw.len;
2993         struct io_mapped_ubuf *imu;
2994         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2995         size_t offset;
2996         u64 buf_addr;
2997
2998         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2999                 return -EFAULT;
3000         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
3001         imu = &ctx->user_bufs[index];
3002         buf_addr = req->rw.addr;
3003
3004         /* overflow */
3005         if (buf_addr + len < buf_addr)
3006                 return -EFAULT;
3007         /* not inside the mapped region */
3008         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
3009                 return -EFAULT;
3010
3011         /*
3012          * May not be a start of buffer, set size appropriately
3013          * and advance us to the beginning.
3014          */
3015         offset = buf_addr - imu->ubuf;
3016         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
3017
3018         if (offset) {
3019                 /*
3020                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
3021                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
3022                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
3023                  * we know that:
3024                  *
3025                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
3026                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
3027                  *    first and last bvec
3028                  *
3029                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
3030                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
3031                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
3032                  * since we can just skip the first segment, which may not
3033                  * be PAGE_SIZE aligned.
3034                  */
3035                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
3036
3037                 if (offset <= bvec->bv_len) {
3038                         iov_iter_advance(iter, offset);
3039                 } else {
3040                         unsigned long seg_skip;
3041
3042                         /* skip first vec */
3043                         offset -= bvec->bv_len;
3044                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
3045
3046                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
3047                         iter->nr_segs -= seg_skip;
3048                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
3049                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
3050                 }
3051         }
3052
3053         return len;
3054 }
3055
3056 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
3057 {
3058         if (needs_lock)
3059                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3060 }
3061
3062 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
3063 {
3064         /*
3065          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
3066          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
3067          * The only exception is when we've detached the request and issue it
3068          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
3069          */
3070         if (needs_lock)
3071                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3072 }
3073
3074 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3075                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
3076                                           bool needs_lock)
3077 {
3078         struct io_buffer *head;
3079
3080         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
3081                 return kbuf;
3082
3083         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
3084
3085         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
3086
3087         head = idr_find(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
3088         if (head) {
3089                 if (!list_empty(&head->list)) {
3090                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
3091                                                         list);
3092                         list_del(&kbuf->list);
3093                 } else {
3094                         kbuf = head;
3095                         idr_remove(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
3096                 }
3097                 if (*len > kbuf->len)
3098                         *len = kbuf->len;
3099         } else {
3100                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
3101         }
3102
3103         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
3104
3105         return kbuf;
3106 }
3107
3108 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3109                                         bool needs_lock)
3110 {
3111         struct io_buffer *kbuf;
3112         u16 bgid;
3113
3114         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3115         bgid = req->buf_index;
3116         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
3117         if (IS_ERR(kbuf))
3118                 return kbuf;
3119         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
3120         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
3121         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3122 }
3123
3124 #ifdef CONFIG_COMPAT
3125 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3126                                 bool needs_lock)
3127 {
3128         struct compat_iovec __user *uiov;
3129         compat_ssize_t clen;
3130         void __user *buf;
3131         ssize_t len;
3132
3133         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3134         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
3135                 return -EFAULT;
3136         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
3137                 return -EFAULT;
3138         if (clen < 0)
3139                 return -EINVAL;
3140
3141         len = clen;
3142         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3143         if (IS_ERR(buf))
3144                 return PTR_ERR(buf);
3145         iov[0].iov_base = buf;
3146         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
3147         return 0;
3148 }
3149 #endif
3150
3151 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3152                                       bool needs_lock)
3153 {
3154         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3155         void __user *buf;
3156         ssize_t len;
3157
3158         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
3159                 return -EFAULT;
3160
3161         len = iov[0].iov_len;
3162         if (len < 0)
3163                 return -EINVAL;
3164         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3165         if (IS_ERR(buf))
3166                 return PTR_ERR(buf);
3167         iov[0].iov_base = buf;
3168         iov[0].iov_len = len;
3169         return 0;
3170 }
3171
3172 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3173                                     bool needs_lock)
3174 {
3175         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
3176                 struct io_buffer *kbuf;
3177
3178                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3179                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3180                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
3181                 return 0;
3182         }
3183         if (req->rw.len != 1)
3184                 return -EINVAL;
3185
3186 #ifdef CONFIG_COMPAT
3187         if (req->ctx->compat)
3188                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
3189 #endif
3190
3191         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
3192 }
3193
3194 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
3195                                  struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
3196                                  bool needs_lock)
3197 {
3198         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3199         size_t sqe_len = req->rw.len;
3200         ssize_t ret;
3201         u8 opcode;
3202
3203         opcode = req->opcode;
3204         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3205                 *iovec = NULL;
3206                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3207         }
3208
3209         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3210         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3211                 return -EINVAL;
3212
3213         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3214                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3215                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3216                         if (IS_ERR(buf))
3217                                 return PTR_ERR(buf);
3218                         req->rw.len = sqe_len;
3219                 }
3220
3221                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3222                 *iovec = NULL;
3223                 return ret;
3224         }
3225
3226         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3227                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3228                 if (!ret) {
3229                         ret = (*iovec)->iov_len;
3230                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, ret);
3231                 }
3232                 *iovec = NULL;
3233                 return ret;
3234         }
3235
3236         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3237                               req->ctx->compat);
3238 }
3239
3240 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3241 {
3242         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3243 }
3244
3245 /*
3246  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3247  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3248  */
3249 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3250 {
3251         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3252         struct file *file = req->file;
3253         ssize_t ret = 0;
3254
3255         /*
3256          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3257          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3258          * the kiocb to be handled from an async context.
3259          */
3260         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3261                 return -EOPNOTSUPP;
3262         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3263                 return -EAGAIN;
3264
3265         while (iov_iter_count(iter)) {
3266                 struct iovec iovec;
3267                 ssize_t nr;
3268
3269                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3270                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3271                 } else {
3272                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3273                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3274                 }
3275
3276                 if (rw == READ) {
3277                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3278                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3279                 } else {
3280                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3281                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3282                 }
3283
3284                 if (nr < 0) {
3285                         if (!ret)
3286                                 ret = nr;
3287                         break;
3288                 }
3289                 ret += nr;
3290                 if (nr != iovec.iov_len)
3291                         break;
3292                 req->rw.len -= nr;
3293                 req->rw.addr += nr;
3294                 iov_iter_advance(iter, nr);
3295         }
3296
3297         return ret;
3298 }
3299
3300 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3301                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3302 {
3303         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3304
3305         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3306         rw->free_iovec = iovec;
3307         rw->bytes_done = 0;
3308         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3309         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3310                 return;
3311         if (!iovec) {
3312                 unsigned iov_off = 0;
3313
3314                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3315                 if (iter->iov != fast_iov) {
3316                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3317                         rw->iter.iov += iov_off;
3318                 }
3319                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3320                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3321                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3322         } else {
3323                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3324         }
3325 }
3326
3327 static inline int __io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3328 {
3329         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3330         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3331         return req->async_data == NULL;
3332 }
3333
3334 static int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3335 {
3336         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3337                 return 0;
3338
3339         return  __io_alloc_async_data(req);
3340 }
3341
3342 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3343                              const struct iovec *fast_iov,
3344                              struct iov_iter *iter, bool force)
3345 {
3346         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3347                 return 0;
3348         if (!req->async_data) {
3349                 if (__io_alloc_async_data(req))
3350                         return -ENOMEM;
3351
3352                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3353         }
3354         return 0;
3355 }
3356
3357 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3358 {
3359         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3360         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3361         ssize_t ret;
3362
3363         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3364         if (unlikely(ret < 0))
3365                 return ret;
3366
3367         iorw->bytes_done = 0;
3368         iorw->free_iovec = iov;
3369         if (iov)
3370                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3371         return 0;
3372 }
3373
3374 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3375 {
3376         ssize_t ret;
3377
3378         ret = io_prep_rw(req, sqe);
3379         if (ret)
3380                 return ret;
3381
3382         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3383                 return -EBADF;
3384
3385         /* either don't need iovec imported or already have it */
3386         if (!req->async_data)
3387                 return 0;
3388         return io_rw_prep_async(req, READ);
3389 }
3390
3391 /*
3392  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3393  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3394  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3395  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3396  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3397  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3398  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3399  * slow path.
3400  */
3401 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3402                              int sync, void *arg)
3403 {
3404         struct wait_page_queue *wpq;
3405         struct io_kiocb *req = wait->private;
3406         struct wait_page_key *key = arg;
3407         int ret;
3408
3409         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3410
3411         if (!wake_page_match(wpq, key))
3412                 return 0;
3413
3414         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3415         list_del_init(&wait->entry);
3416
3417         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
3418         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
3419
3420         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3421         refcount_inc(&req->refs);
3422         ret = io_req_task_work_add(req);
3423         if (unlikely(ret)) {
3424                 struct task_struct *tsk;
3425
3426                 /* queue just for cancelation */
3427                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
3428                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
3429                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
3430                 wake_up_process(tsk);
3431         }
3432         return 1;
3433 }
3434
3435 /*
3436  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3437  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3438  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3439  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3440  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3441  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3442  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3443  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3444  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3445  * async worker threads for a blocking retry.
3446  */
3447 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3448 {
3449         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3450         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3451         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3452
3453         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3454         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3455                 return false;
3456
3457         /* Only for buffered IO */
3458         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3459                 return false;
3460
3461         /*
3462          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3463          * support callback based unlocks
3464          */
3465         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3466                 return false;
3467
3468         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3469         wait->wait.private = req;
3470         wait->wait.flags = 0;
3471         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3472         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3473         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3474         kiocb->ki_waitq = wait;
3475         return true;
3476 }
3477
3478 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3479 {
3480         if (req->file->f_op->read_iter)
3481                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3482         else if (req->file->f_op->read)
3483                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3484         else
3485                 return -EINVAL;
3486 }
3487
3488 static int io_read(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3489                    struct io_comp_state *cs)
3490 {
3491         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3492         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3493         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3494         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3495         ssize_t io_size, ret, ret2;
3496         bool no_async;
3497
3498         if (rw) {
3499                 iter = &rw->iter;
3500                 iovec = NULL;
3501         } else {
3502                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3503                 if (ret < 0)
3504                         return ret;
3505         }
3506         io_size = iov_iter_count(iter);
3507         req->result = io_size;
3508         ret = 0;
3509
3510         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3511         if (!force_nonblock)
3512                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3513         else
3514                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3515
3516
3517         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3518         no_async = force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ);
3519         if (no_async)
3520                 goto copy_iov;
3521
3522         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3523         if (unlikely(ret))
3524                 goto out_free;
3525
3526         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3527
3528         if (!ret) {
3529                 goto done;
3530         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3531                 ret = 0;
3532                 goto out_free;
3533         } else if (ret == -EAGAIN) {
3534                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3535                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3536                         goto done;
3537                 /* no retry on NONBLOCK marked file */
3538                 if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
3539                         goto done;
3540                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3541                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3542                 ret = 0;
3543                 goto copy_iov;
3544         } else if (ret < 0) {
3545                 /* make sure -ERESTARTSYS -> -EINTR is done */
3546                 goto done;
3547         }
3548
3549         /* read it all, or we did blocking attempt. no retry. */
3550         if (!iov_iter_count(iter) || !force_nonblock ||
3551             (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
3552                 goto done;
3553
3554         io_size -= ret;
3555 copy_iov:
3556         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3557         if (ret2) {
3558                 ret = ret2;
3559                 goto out_free;
3560         }
3561         if (no_async)
3562                 return -EAGAIN;
3563         rw = req->async_data;
3564         /* it's copied and will be cleaned with ->io */
3565         iovec = NULL;
3566         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3567         iter = &rw->iter;
3568 retry:
3569         rw->bytes_done += ret;
3570         /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3571         if (!io_rw_should_retry(req)) {
3572                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3573                 return -EAGAIN;
3574         }
3575
3576         /*
3577          * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If we
3578          * get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the desired
3579          * page gets unlocked. We can also get a partial read here, and if we
3580          * do, then just retry at the new offset.
3581          */
3582         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3583         if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3584                 ret = 0;
3585                 goto out_free;
3586         } else if (ret > 0 && ret < io_size) {
3587                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3588                 goto retry;
3589         }
3590 done:
3591         kiocb_done(kiocb, ret, cs);
3592         ret = 0;
3593 out_free:
3594         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3595         if (iovec)
3596                 kfree(iovec);
3597         return ret;
3598 }
3599
3600 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3601 {
3602         ssize_t ret;
3603
3604         ret = io_prep_rw(req, sqe);
3605         if (ret)
3606                 return ret;
3607
3608         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3609                 return -EBADF;
3610
3611         /* either don't need iovec imported or already have it */
3612         if (!req->async_data)
3613                 return 0;
3614         return io_rw_prep_async(req, WRITE);
3615 }
3616
3617 static int io_write(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3618                     struct io_comp_state *cs)
3619 {
3620         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3621         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3622         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3623         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3624         ssize_t ret, ret2, io_size;
3625
3626         if (rw) {
3627                 iter = &rw->iter;
3628                 iovec = NULL;
3629         } else {
3630                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3631                 if (ret < 0)
3632                         return ret;
3633         }
3634         io_size = iov_iter_count(iter);
3635         req->result = io_size;
3636
3637         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3638         if (!force_nonblock)
3639                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3640         else
3641                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3642
3643         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3644         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3645                 goto copy_iov;
3646
3647         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3648         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3649             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3650                 goto copy_iov;
3651
3652         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3653         if (unlikely(ret))
3654                 goto out_free;
3655
3656         /*
3657          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3658          * which will be released by another thread in
3659          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3660          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3661          * we return to userspace.
3662          */
3663         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3664                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3665                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3666                                         SB_FREEZE_WRITE);
3667         }
3668         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3669
3670         if (req->file->f_op->write_iter)
3671                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3672         else if (req->file->f_op->write)
3673                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3674         else
3675                 ret2 = -EINVAL;
3676
3677         /*
3678          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3679          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3680          */
3681         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3682                 ret2 = -EAGAIN;
3683         /* no retry on NONBLOCK marked file */
3684         if (ret2 == -EAGAIN && (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
3685                 goto done;
3686         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3687                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3688                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3689                         goto copy_iov;
3690 done:
3691                 kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3692         } else {
3693 copy_iov:
3694                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3695                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3696                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3697                 if (!ret)
3698                         return -EAGAIN;
3699         }
3700 out_free:
3701         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3702         if (iovec)
3703                 kfree(iovec);
3704         return ret;
3705 }
3706
3707 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3708                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3709 {
3710         struct io_rename *ren = &req->rename;
3711         const char __user *oldf, *newf;
3712
3713         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3714                 return -EBADF;
3715
3716         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3717         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3718         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3719         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3720         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3721
3722         ren->oldpath = getname(oldf);
3723         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3724                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3725
3726         ren->newpath = getname(newf);
3727         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3728                 putname(ren->oldpath);
3729                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3730         }
3731
3732         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3733         return 0;
3734 }
3735
3736 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3737 {
3738         struct io_rename *ren = &req->rename;
3739         int ret;
3740
3741         if (force_nonblock)
3742                 return -EAGAIN;
3743
3744         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3745                                 ren->newpath, ren->flags);
3746
3747         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3748         if (ret < 0)
3749                 req_set_fail_links(req);
3750         io_req_complete(req, ret);
3751         return 0;
3752 }
3753
3754 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3755                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3756 {
3757         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3758         const char __user *fname;
3759
3760         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3761                 return -EBADF;
3762
3763         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3764
3765         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3766         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3767                 return -EINVAL;
3768
3769         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3770         un->filename = getname(fname);
3771         if (IS_ERR(un->filename))
3772                 return PTR_ERR(un->filename);
3773
3774         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3775         return 0;
3776 }
3777
3778 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3779 {
3780         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3781         int ret;
3782
3783         if (force_nonblock)
3784                 return -EAGAIN;
3785
3786         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3787                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3788         else
3789                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3790
3791         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3792         if (ret < 0)
3793                 req_set_fail_links(req);
3794         io_req_complete(req, ret);
3795         return 0;
3796 }
3797
3798 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3799                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3800 {
3801 #if defined(CONFIG_NET)
3802         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3803                 return -EINVAL;
3804         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3805             sqe->buf_index)
3806                 return -EINVAL;
3807
3808         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3809         return 0;
3810 #else
3811         return -EOPNOTSUPP;
3812 #endif
3813 }
3814
3815 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3816 {
3817 #if defined(CONFIG_NET)
3818         struct socket *sock;
3819         int ret;
3820
3821         if (force_nonblock)
3822                 return -EAGAIN;
3823
3824         sock = sock_from_file(req->file);
3825         if (unlikely(!sock))
3826                 return -ENOTSOCK;
3827
3828         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3829         if (ret < 0)
3830                 req_set_fail_links(req);
3831         io_req_complete(req, ret);
3832         return 0;
3833 #else
3834         return -EOPNOTSUPP;
3835 #endif
3836 }
3837
3838 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3839                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3840 {
3841         struct io_splice* sp = &req->splice;
3842         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3843
3844         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3845                 return -EINVAL;
3846
3847         sp->file_in = NULL;
3848         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3849         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3850
3851         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3852                 return -EINVAL;
3853
3854         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3855                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3856         if (!sp->file_in)
3857                 return -EBADF;
3858         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3859
3860         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3861                 /*
3862                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3863                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3864                  */
3865                 io_req_init_async(req);
3866                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3867         }
3868
3869         return 0;
3870 }
3871
3872 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3873                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3874 {
3875         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3876                 return -EINVAL;
3877         return __io_splice_prep(req, sqe);
3878 }
3879
3880 static int io_tee(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3881 {
3882         struct io_splice *sp = &req->splice;
3883         struct file *in = sp->file_in;
3884         struct file *out = sp->file_out;
3885         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3886         long ret = 0;
3887
3888         if (force_nonblock)
3889                 return -EAGAIN;
3890         if (sp->len)
3891                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3892
3893         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3894         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3895
3896         if (ret != sp->len)
3897                 req_set_fail_links(req);
3898         io_req_complete(req, ret);
3899         return 0;
3900 }
3901
3902 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3903 {
3904         struct io_splice* sp = &req->splice;
3905
3906         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3907         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3908         return __io_splice_prep(req, sqe);
3909 }
3910
3911 static int io_splice(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3912 {
3913         struct io_splice *sp = &req->splice;
3914         struct file *in = sp->file_in;
3915         struct file *out = sp->file_out;
3916         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3917         loff_t *poff_in, *poff_out;
3918         long ret = 0;
3919
3920         if (force_nonblock)
3921                 return -EAGAIN;
3922
3923         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3924         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3925
3926         if (sp->len)
3927                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3928
3929         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3930         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3931
3932         if (ret != sp->len)
3933                 req_set_fail_links(req);
3934         io_req_complete(req, ret);
3935         return 0;
3936 }
3937
3938 /*
3939  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3940  */
3941 static int io_nop(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
3942 {
3943         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3944
3945         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3946                 return -EINVAL;
3947
3948         __io_req_complete(req, 0, 0, cs);
3949         return 0;
3950 }
3951
3952 static int io_prep_fsync(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3953 {
3954         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3955
3956         if (!req->file)
3957                 return -EBADF;
3958
3959         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3960                 return -EINVAL;
3961         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3962                 return -EINVAL;
3963
3964         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3965         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3966                 return -EINVAL;
3967
3968         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3969         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3970         return 0;
3971 }
3972
3973 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3974 {
3975         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3976         int ret;
3977
3978         /* fsync always requires a blocking context */
3979         if (force_nonblock)
3980                 return -EAGAIN;
3981
3982         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3983                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3984                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3985         if (ret < 0)
3986                 req_set_fail_links(req);
3987         io_req_complete(req, ret);
3988         return 0;
3989 }
3990
3991 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3992                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3993 {
3994         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3995                 return -EINVAL;
3996         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3997                 return -EINVAL;
3998
3999         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4000         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
4001         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
4002         return 0;
4003 }
4004
4005 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4006 {
4007         int ret;
4008
4009         /* fallocate always requiring blocking context */
4010         if (force_nonblock)
4011                 return -EAGAIN;
4012         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
4013                                 req->sync.len);
4014         if (ret < 0)
4015                 req_set_fail_links(req);
4016         io_req_complete(req, ret);
4017         return 0;
4018 }
4019
4020 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4021 {
4022         const char __user *fname;
4023         int ret;
4024
4025         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4026                 return -EINVAL;
4027         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
4028                 return -EBADF;
4029
4030         /* open.how should be already initialised */
4031         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
4032                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
4033
4034         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4035         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4036         req->open.filename = getname(fname);
4037         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
4038                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
4039                 req->open.filename = NULL;
4040                 return ret;
4041         }
4042         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4043         req->open.ignore_nonblock = false;
4044         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4045         return 0;
4046 }
4047
4048 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4049 {
4050         u64 flags, mode;
4051
4052         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4053                 return -EINVAL;
4054         mode = READ_ONCE(sqe->len);
4055         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
4056         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
4057         return __io_openat_prep(req, sqe);
4058 }
4059
4060 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4061 {
4062         struct open_how __user *how;
4063         size_t len;
4064         int ret;
4065
4066         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4067                 return -EINVAL;
4068         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4069         len = READ_ONCE(sqe->len);
4070         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
4071                 return -EINVAL;
4072
4073         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
4074                                         len);
4075         if (ret)
4076                 return ret;
4077
4078         return __io_openat_prep(req, sqe);
4079 }
4080
4081 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4082 {
4083         struct open_flags op;
4084         struct file *file;
4085         int ret;
4086
4087         if (force_nonblock && !req->open.ignore_nonblock)
4088                 return -EAGAIN;
4089
4090         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
4091         if (ret)
4092                 goto err;
4093
4094         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
4095         if (ret < 0)
4096                 goto err;
4097
4098         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
4099         if (IS_ERR(file)) {
4100                 put_unused_fd(ret);
4101                 ret = PTR_ERR(file);
4102                 /*
4103                  * A work-around to ensure that /proc/self works that way
4104                  * that it should - if we get -EOPNOTSUPP back, then assume
4105                  * that proc_self_get_link() failed us because we're in async
4106                  * context. We should be safe to retry this from the task
4107                  * itself with force_nonblock == false set, as it should not
4108                  * block on lookup. Would be nice to know this upfront and
4109                  * avoid the async dance, but doesn't seem feasible.
4110                  */
4111                 if (ret == -EOPNOTSUPP && io_wq_current_is_worker()) {
4112                         req->open.ignore_nonblock = true;
4113                         refcount_inc(&req->refs);
4114                         io_req_task_queue(req);
4115                         return 0;
4116                 }
4117         } else {
4118                 fsnotify_open(file);
4119                 fd_install(ret, file);
4120         }
4121 err:
4122         putname(req->open.filename);
4123         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4124         if (ret < 0)
4125                 req_set_fail_links(req);
4126         io_req_complete(req, ret);
4127         return 0;
4128 }
4129
4130 static int io_openat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4131 {
4132         return io_openat2(req, force_nonblock);
4133 }
4134
4135 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4136                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
4137 {
4138         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4139         u64 tmp;
4140
4141         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
4142                 return -EINVAL;
4143
4144         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4145         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4146                 return -EINVAL;
4147
4148         memset(p, 0, sizeof(*p));
4149         p->nbufs = tmp;
4150         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4151         return 0;
4152 }
4153
4154 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
4155                                int bgid, unsigned nbufs)
4156 {
4157         unsigned i = 0;
4158
4159         /* shouldn't happen */
4160         if (!nbufs)
4161                 return 0;
4162
4163         /* the head kbuf is the list itself */
4164         while (!list_empty(&buf->list)) {
4165                 struct io_buffer *nxt;
4166
4167                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
4168                 list_del(&nxt->list);
4169                 kfree(nxt);
4170                 if (++i == nbufs)
4171                         return i;
4172         }
4173         i++;
4174         kfree(buf);
4175         idr_remove(&ctx->io_buffer_idr, bgid);
4176
4177         return i;
4178 }
4179
4180 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4181                              struct io_comp_state *cs)
4182 {
4183         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4184         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4185         struct io_buffer *head;
4186         int ret = 0;
4187
4188         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4189
4190         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4191
4192         ret = -ENOENT;
4193         head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
4194         if (head)
4195                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
4196         if (ret < 0)
4197                 req_set_fail_links(req);
4198
4199         /* need to hold the lock to complete IOPOLL requests */
4200         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
4201                 __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4202                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4203         } else {
4204                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4205                 __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4206         }
4207         return 0;
4208 }
4209
4210 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4211                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
4212 {
4213         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4214         u64 tmp;
4215
4216         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
4217                 return -EINVAL;
4218
4219         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4220         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4221                 return -E2BIG;
4222         p->nbufs = tmp;
4223         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4224         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
4225
4226         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), (p->len * p->nbufs)))
4227                 return -EFAULT;
4228
4229         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4230         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
4231         if (tmp > USHRT_MAX)
4232                 return -E2BIG;
4233         p->bid = tmp;
4234         return 0;
4235 }
4236
4237 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
4238 {
4239         struct io_buffer *buf;
4240         u64 addr = pbuf->addr;
4241         int i, bid = pbuf->bid;
4242
4243         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
4244                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
4245                 if (!buf)
4246                         break;
4247
4248                 buf->addr = addr;
4249                 buf->len = pbuf->len;
4250                 buf->bid = bid;
4251                 addr += pbuf->len;
4252                 bid++;
4253                 if (!*head) {
4254                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4255                         *head = buf;
4256                 } else {
4257                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4258                 }
4259         }
4260
4261         return i ? i : -ENOMEM;
4262 }
4263
4264 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4265                               struct io_comp_state *cs)
4266 {
4267         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4268         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4269         struct io_buffer *head, *list;
4270         int ret = 0;
4271
4272         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4273
4274         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4275
4276         list = head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
4277
4278         ret = io_add_buffers(p, &head);
4279         if (ret < 0)
4280                 goto out;
4281
4282         if (!list) {
4283                 ret = idr_alloc(&ctx->io_buffer_idr, head, p->bgid, p->bgid + 1,
4284                                         GFP_KERNEL);
4285                 if (ret < 0) {
4286                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4287                         goto out;
4288                 }
4289         }
4290 out:
4291         if (ret < 0)
4292                 req_set_fail_links(req);
4293
4294         /* need to hold the lock to complete IOPOLL requests */
4295         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
4296                 __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4297                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4298         } else {
4299                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4300                 __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4301         }
4302         return 0;
4303 }
4304
4305 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4306                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4307 {
4308 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4309         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4310                 return -EINVAL;
4311         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4312                 return -EINVAL;
4313
4314         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4315         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4316         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4317
4318         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4319                 struct epoll_event __user *ev;
4320
4321                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4322                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4323                         return -EFAULT;
4324         }
4325
4326         return 0;
4327 #else
4328         return -EOPNOTSUPP;
4329 #endif
4330 }
4331
4332 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4333                         struct io_comp_state *cs)
4334 {
4335 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4336         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4337         int ret;
4338
4339         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4340         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4341                 return -EAGAIN;
4342
4343         if (ret < 0)
4344                 req_set_fail_links(req);
4345         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4346         return 0;
4347 #else
4348         return -EOPNOTSUPP;
4349 #endif
4350 }
4351
4352 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4353 {
4354 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4355         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4356                 return -EINVAL;
4357         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4358                 return -EINVAL;
4359
4360         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4361         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4362         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4363         return 0;
4364 #else
4365         return -EOPNOTSUPP;
4366 #endif
4367 }
4368
4369 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4370 {
4371 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4372         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4373         int ret;
4374
4375         if (force_nonblock)
4376                 return -EAGAIN;
4377
4378         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4379         if (ret < 0)
4380                 req_set_fail_links(req);
4381         io_req_complete(req, ret);
4382         return 0;
4383 #else
4384         return -EOPNOTSUPP;
4385 #endif
4386 }
4387
4388 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4389 {
4390         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4391                 return -EINVAL;
4392         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4393                 return -EINVAL;
4394
4395         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4396         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4397         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4398         return 0;
4399 }
4400
4401 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4402 {
4403         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4404         int ret;
4405
4406         if (force_nonblock) {
4407                 switch (fa->advice) {
4408                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4409                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4410                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4411                         break;
4412                 default:
4413                         return -EAGAIN;
4414                 }
4415         }
4416
4417         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4418         if (ret < 0)
4419                 req_set_fail_links(req);
4420         io_req_complete(req, ret);
4421         return 0;
4422 }
4423
4424 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4425 {
4426         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4427                 return -EINVAL;
4428         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4429                 return -EINVAL;
4430         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4431                 return -EBADF;
4432
4433         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4434         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4435         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4436         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4437         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4438
4439         return 0;
4440 }
4441
4442 static int io_statx(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4443 {
4444         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4445         int ret;
4446
4447         if (force_nonblock) {
4448                 /* only need file table for an actual valid fd */
4449                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
4450                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4451                 return -EAGAIN;
4452         }
4453
4454         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4455                        ctx->buffer);
4456
4457         if (ret < 0)
4458                 req_set_fail_links(req);
4459         io_req_complete(req, ret);
4460         return 0;
4461 }
4462
4463 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4464 {
4465         /*
4466          * If we queue this for async, it must not be cancellable. That would
4467          * leave the 'file' in an undeterminate state, and here need to modify
4468          * io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
4469          */
4470         io_req_init_async(req);
4471         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NO_CANCEL;
4472
4473         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4474                 return -EINVAL;
4475         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4476             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4477                 return -EINVAL;
4478         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4479                 return -EBADF;
4480
4481         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4482         if ((req->file && req->file->f_op == &io_uring_fops))
4483                 return -EBADF;
4484
4485         req->close.put_file = NULL;
4486         return 0;
4487 }
4488
4489 static int io_close(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4490                     struct io_comp_state *cs)
4491 {
4492         struct io_close *close = &req->close;
4493         int ret;
4494
4495         /* might be already done during nonblock submission */
4496         if (!close->put_file) {
4497                 ret = close_fd_get_file(close->fd, &close->put_file);
4498                 if (ret < 0)
4499                         return (ret == -ENOENT) ? -EBADF : ret;
4500         }
4501
4502         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4503         if (close->put_file->f_op->flush && force_nonblock) {
4504                 /* was never set, but play safe */
4505                 req->flags &= ~REQ_F_NOWAIT;
4506                 /* avoid grabbing files - we don't need the files */
4507                 req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4508                 return -EAGAIN;
4509         }
4510
4511         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4512         ret = filp_close(close->put_file, req->work.identity->files);
4513         if (ret < 0)
4514                 req_set_fail_links(req);
4515         fput(close->put_file);
4516         close->put_file = NULL;
4517         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4518         return 0;
4519 }
4520
4521 static int io_prep_sfr(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4522 {
4523         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4524
4525         if (!req->file)
4526                 return -EBADF;
4527
4528         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4529                 return -EINVAL;
4530         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4531                 return -EINVAL;
4532
4533         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4534         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4535         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4536         return 0;
4537 }
4538
4539 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4540 {
4541         int ret;
4542
4543         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4544         if (force_nonblock)
4545                 return -EAGAIN;
4546
4547         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4548                                 req->sync.flags);
4549         if (ret < 0)
4550                 req_set_fail_links(req);
4551         io_req_complete(req, ret);
4552         return 0;
4553 }
4554
4555 #if defined(CONFIG_NET)
4556 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4557                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4558 {
4559         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4560
4561         if (async_msg)
4562                 return -EAGAIN;
4563         if (io_alloc_async_data(req)) {
4564                 if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4565                         kfree(kmsg->iov);
4566                 return -ENOMEM;
4567         }
4568         async_msg = req->async_data;
4569         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4570         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4571         return -EAGAIN;
4572 }
4573
4574 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4575                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4576 {
4577         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4578         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4579         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4580                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->iov);
4581 }
4582
4583 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4584 {
4585         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4586         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4587         int ret;
4588
4589         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4590                 return -EINVAL;
4591
4592         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4593         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4594         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4595
4596 #ifdef CONFIG_COMPAT
4597         if (req->ctx->compat)
4598                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4599 #endif
4600
4601         if (!async_msg || !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4602                 return 0;
4603         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, async_msg);
4604         if (!ret)
4605                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4606         return ret;
4607 }
4608
4609 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4610                       struct io_comp_state *cs)
4611 {
4612         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4613         struct socket *sock;
4614         unsigned flags;
4615         int ret;
4616
4617         sock = sock_from_file(req->file);
4618         if (unlikely(!sock))
4619                 return -ENOTSOCK;
4620
4621         if (req->async_data) {
4622                 kmsg = req->async_data;
4623                 kmsg->msg.msg_name = &kmsg->addr;
4624                 /* if iov is set, it's allocated already */
4625                 if (!kmsg->iov)
4626                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4627                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4628         } else {
4629                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4630                 if (ret)
4631                         return ret;
4632                 kmsg = &iomsg;
4633         }
4634
4635         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4636         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4637                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4638         else if (force_nonblock)
4639                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4640
4641         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4642         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4643                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4644         if (ret == -ERESTARTSYS)
4645                 ret = -EINTR;
4646
4647         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4648                 kfree(kmsg->iov);
4649         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4650         if (ret < 0)
4651                 req_set_fail_links(req);
4652         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4653         return 0;
4654 }
4655
4656 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4657                    struct io_comp_state *cs)
4658 {
4659         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4660         struct msghdr msg;
4661         struct iovec iov;
4662         struct socket *sock;
4663         unsigned flags;
4664         int ret;
4665
4666         sock = sock_from_file(req->file);
4667         if (unlikely(!sock))
4668                 return -ENOTSOCK;
4669
4670         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4671         if (unlikely(ret))
4672                 return ret;
4673
4674         msg.msg_name = NULL;
4675         msg.msg_control = NULL;
4676         msg.msg_controllen = 0;
4677         msg.msg_namelen = 0;
4678
4679         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4680         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4681                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4682         else if (force_nonblock)
4683                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4684
4685         msg.msg_flags = flags;
4686         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4687         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4688                 return -EAGAIN;
4689         if (ret == -ERESTARTSYS)
4690                 ret = -EINTR;
4691
4692         if (ret < 0)
4693                 req_set_fail_links(req);
4694         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4695         return 0;
4696 }
4697
4698 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4699                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4700 {
4701         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4702         struct iovec __user *uiov;
4703         size_t iov_len;
4704         int ret;
4705
4706         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4707                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4708         if (ret)
4709                 return ret;
4710
4711         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4712                 if (iov_len > 1)
4713                         return -EINVAL;
4714                 if (copy_from_user(iomsg->iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4715                         return -EFAULT;
4716                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4717                 iov_iter_init(&iomsg->msg.msg_iter, READ, iomsg->iov, 1,
4718                                 sr->len);
4719                 iomsg->iov = NULL;
4720         } else {
4721                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4722                                      &iomsg->iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4723                                      false);
4724                 if (ret > 0)
4725                         ret = 0;
4726         }
4727
4728         return ret;
4729 }
4730
4731 #ifdef CONFIG_COMPAT
4732 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4733                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4734 {
4735         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4736         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4737         struct compat_iovec __user *uiov;
4738         compat_uptr_t ptr;
4739         compat_size_t len;
4740         int ret;
4741
4742         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4743         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4744                                         &ptr, &len);
4745         if (ret)
4746                 return ret;
4747
4748         uiov = compat_ptr(ptr);
4749         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4750                 compat_ssize_t clen;
4751
4752                 if (len > 1)
4753                         return -EINVAL;
4754                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4755                         return -EFAULT;
4756                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4757                         return -EFAULT;
4758                 if (clen < 0)
4759                         return -EINVAL;
4760                 sr->len = clen;
4761                 iomsg->iov[0].iov_len = clen;
4762                 iomsg->iov = NULL;
4763         } else {
4764                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4765                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->iov,
4766                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4767                 if (ret < 0)
4768                         return ret;
4769         }
4770
4771         return 0;
4772 }
4773 #endif
4774
4775 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4776                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4777 {
4778         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4779         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4780
4781 #ifdef CONFIG_COMPAT
4782         if (req->ctx->compat)
4783                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4784 #endif
4785
4786         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4787 }
4788
4789 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4790                                                bool needs_lock)
4791 {
4792         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4793         struct io_buffer *kbuf;
4794
4795         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4796         if (IS_ERR(kbuf))
4797                 return kbuf;
4798
4799         sr->kbuf = kbuf;
4800         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4801         return kbuf;
4802 }
4803
4804 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4805 {
4806         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4807 }
4808
4809 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4810                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4811 {
4812         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4813         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4814         int ret;
4815
4816         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4817                 return -EINVAL;
4818
4819         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4820         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4821         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4822         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4823
4824 #ifdef CONFIG_COMPAT
4825         if (req->ctx->compat)
4826                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4827 #endif
4828
4829         if (!async_msg || !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4830                 return 0;
4831         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, async_msg);
4832         if (!ret)
4833                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4834         return ret;
4835 }
4836
4837 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4838                       struct io_comp_state *cs)
4839 {
4840         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4841         struct socket *sock;
4842         struct io_buffer *kbuf;
4843         unsigned flags;
4844         int ret, cflags = 0;
4845
4846         sock = sock_from_file(req->file);
4847         if (unlikely(!sock))
4848                 return -ENOTSOCK;
4849
4850         if (req->async_data) {
4851                 kmsg = req->async_data;
4852                 kmsg->msg.msg_name = &kmsg->addr;
4853                 /* if iov is set, it's allocated already */
4854                 if (!kmsg->iov)
4855                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4856                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4857         } else {
4858                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4859                 if (ret)
4860                         return ret;
4861                 kmsg = &iomsg;
4862         }
4863
4864         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4865                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4866                 if (IS_ERR(kbuf))
4867                         return PTR_ERR(kbuf);
4868                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4869                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->iov,
4870                                 1, req->sr_msg.len);
4871         }
4872
4873         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4874         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4875                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4876         else if (force_nonblock)
4877                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4878
4879         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4880                                         kmsg->uaddr, flags);
4881         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4882                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4883         if (ret == -ERESTARTSYS)
4884                 ret = -EINTR;
4885
4886         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4887                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4888         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4889                 kfree(kmsg->iov);
4890         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4891         if (ret < 0)
4892                 req_set_fail_links(req);
4893         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4894         return 0;
4895 }
4896
4897 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4898                    struct io_comp_state *cs)
4899 {
4900         struct io_buffer *kbuf;
4901         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4902         struct msghdr msg;
4903         void __user *buf = sr->buf;
4904         struct socket *sock;
4905         struct iovec iov;
4906         unsigned flags;
4907         int ret, cflags = 0;
4908
4909         sock = sock_from_file(req->file);
4910         if (unlikely(!sock))
4911                 return -ENOTSOCK;
4912
4913         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4914                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4915                 if (IS_ERR(kbuf))
4916                         return PTR_ERR(kbuf);
4917                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4918         }
4919
4920         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4921         if (unlikely(ret))
4922                 goto out_free;
4923
4924         msg.msg_name = NULL;
4925         msg.msg_control = NULL;
4926         msg.msg_controllen = 0;
4927         msg.msg_namelen = 0;
4928         msg.msg_iocb = NULL;
4929         msg.msg_flags = 0;
4930
4931         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4932         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4933                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4934         else if (force_nonblock)
4935                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4936
4937         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4938         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4939                 return -EAGAIN;
4940         if (ret == -ERESTARTSYS)
4941                 ret = -EINTR;
4942 out_free:
4943         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4944                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4945         if (ret < 0)
4946                 req_set_fail_links(req);
4947         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4948         return 0;
4949 }
4950
4951 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4952 {
4953         struct io_accept *accept = &req->accept;
4954
4955         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4956                 return -EINVAL;
4957         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4958                 return -EINVAL;
4959
4960         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4961         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4962         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4963         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4964         return 0;
4965 }
4966
4967 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4968                      struct io_comp_state *cs)
4969 {
4970         struct io_accept *accept = &req->accept;
4971         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4972         int ret;
4973
4974         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4975                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4976
4977         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4978                                         accept->addr_len, accept->flags,
4979                                         accept->nofile);
4980         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4981                 return -EAGAIN;
4982         if (ret < 0) {
4983                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4984                         ret = -EINTR;
4985                 req_set_fail_links(req);
4986         }
4987         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4988         return 0;
4989 }
4990
4991 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4992 {
4993         struct io_connect *conn = &req->connect;
4994         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4995
4996         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4997                 return -EINVAL;
4998         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4999                 return -EINVAL;
5000
5001         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5002         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
5003
5004         if (!io)
5005                 return 0;
5006
5007         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len,
5008                                         &io->address);
5009 }
5010
5011 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5012                       struct io_comp_state *cs)
5013 {
5014         struct io_async_connect __io, *io;
5015         unsigned file_flags;
5016         int ret;
5017
5018         if (req->async_data) {
5019                 io = req->async_data;
5020         } else {
5021                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
5022                                                 req->connect.addr_len,
5023                                                 &__io.address);
5024                 if (ret)
5025                         goto out;
5026                 io = &__io;
5027         }
5028
5029         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
5030
5031         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
5032                                         req->connect.addr_len, file_flags);
5033         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
5034                 if (req->async_data)
5035                         return -EAGAIN;
5036                 if (io_alloc_async_data(req)) {
5037                         ret = -ENOMEM;
5038                         goto out;
5039                 }
5040                 io = req->async_data;
5041                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
5042                 return -EAGAIN;
5043         }
5044         if (ret == -ERESTARTSYS)
5045                 ret = -EINTR;
5046 out:
5047         if (ret < 0)
5048                 req_set_fail_links(req);
5049         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
5050         return 0;
5051 }
5052 #else /* !CONFIG_NET */
5053 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5054 {
5055         return -EOPNOTSUPP;
5056 }
5057
5058 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5059                       struct io_comp_state *cs)
5060 {
5061         return -EOPNOTSUPP;
5062 }
5063
5064 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5065                    struct io_comp_state *cs)
5066 {
5067         return -EOPNOTSUPP;
5068 }
5069
5070 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
5071                            const struct io_uring_sqe *sqe)
5072 {
5073         return -EOPNOTSUPP;
5074 }
5075
5076 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5077                       struct io_comp_state *cs)
5078 {
5079         return -EOPNOTSUPP;
5080 }
5081
5082 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5083                    struct io_comp_state *cs)
5084 {
5085         return -EOPNOTSUPP;
5086 }
5087
5088 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5089 {
5090         return -EOPNOTSUPP;
5091 }
5092
5093 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5094                      struct io_comp_state *cs)
5095 {
5096         return -EOPNOTSUPP;
5097 }
5098
5099 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5100 {
5101         return -EOPNOTSUPP;
5102 }
5103
5104 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5105                       struct io_comp_state *cs)
5106 {
5107         return -EOPNOTSUPP;
5108 }
5109 #endif /* CONFIG_NET */
5110
5111 struct io_poll_table {
5112         struct poll_table_struct pt;
5113         struct io_kiocb *req;
5114         int error;
5115 };
5116
5117 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
5118                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
5119 {
5120         int ret;
5121
5122         /* for instances that support it check for an event match first: */
5123         if (mask && !(mask & poll->events))
5124                 return 0;
5125
5126         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
5127
5128         list_del_init(&poll->wait.entry);
5129
5130         req->result = mask;
5131         init_task_work(&req->task_work, func);
5132         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
5133
5134         /*
5135          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
5136          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
5137          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
5138          * have the needed state needed for it anyway.
5139          */
5140         ret = io_req_task_work_add(req);
5141         if (unlikely(ret)) {
5142                 struct task_struct *tsk;
5143
5144                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5145                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
5146                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
5147                 wake_up_process(tsk);
5148         }
5149         return 1;
5150 }
5151
5152 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
5153         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
5154 {
5155         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5156
5157         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
5158                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
5159
5160                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
5161         }
5162
5163         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5164         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
5165                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
5166                 return true;
5167         }
5168
5169         return false;
5170 }
5171
5172 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
5173 {
5174         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
5175         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5176                 return req->async_data;
5177         return req->apoll->double_poll;
5178 }
5179
5180 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
5181 {
5182         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5183                 return &req->poll;
5184         return &req->apoll->poll;
5185 }
5186
5187 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
5188 {
5189         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
5190
5191         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
5192
5193         if (poll && poll->head) {
5194                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
5195
5196                 spin_lock(&head->lock);
5197                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5198                 if (poll->wait.private)
5199                         refcount_dec(&req->refs);
5200                 poll->head = NULL;
5201                 spin_unlock(&head->lock);
5202         }
5203 }
5204
5205 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
5206 {
5207         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5208
5209         io_poll_remove_double(req);
5210         req->poll.done = true;
5211         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
5212         io_commit_cqring(ctx);
5213 }
5214
5215 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
5216 {
5217         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5218         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5219         struct io_kiocb *nxt;
5220
5221         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
5222                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5223         } else {
5224                 hash_del(&req->hash_node);
5225                 io_poll_complete(req, req->result, 0);
5226                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5227
5228                 nxt = io_put_req_find_next(req);
5229                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5230                 if (nxt)
5231                         __io_req_task_submit(nxt);
5232         }
5233
5234         percpu_ref_put(&ctx->refs);
5235 }
5236
5237 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
5238                                int sync, void *key)
5239 {
5240         struct io_kiocb *req = wait->private;
5241         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
5242         __poll_t mask = key_to_poll(key);
5243
5244         /* for instances that support it check for an event match first: */
5245         if (mask && !(mask & poll->events))
5246                 return 0;
5247
5248         list_del_init(&wait->entry);
5249
5250         if (poll && poll->head) {
5251                 bool done;
5252
5253                 spin_lock(&poll->head->lock);
5254                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
5255                 if (!done)
5256                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5257                 /* make sure double remove sees this as being gone */
5258                 wait->private = NULL;
5259                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5260                 if (!done) {
5261                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
5262                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
5263                 }
5264         }
5265         refcount_dec(&req->refs);
5266         return 1;
5267 }
5268
5269 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5270                               wait_queue_func_t wake_func)
5271 {
5272         poll->head = NULL;
5273         poll->done = false;
5274         poll->canceled = false;
5275         poll->events = events;
5276         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5277         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5278 }
5279
5280 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5281                             struct wait_queue_head *head,
5282                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5283 {
5284         struct io_kiocb *req = pt->req;
5285
5286         /*
5287          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
5288          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
5289          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
5290          */
5291         if (unlikely(poll->head)) {
5292                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5293
5294                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5295                 if (*poll_ptr) {
5296                         pt->error = -EINVAL;
5297                         return;
5298                 }
5299                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5300                 if (!poll) {
5301                         pt->error = -ENOMEM;
5302                         return;
5303                 }
5304                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5305                 refcount_inc(&req->refs);
5306                 poll->wait.private = req;
5307                 *poll_ptr = poll;
5308         }
5309
5310         pt->error = 0;
5311         poll->head = head;
5312
5313         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5314                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5315         else
5316                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5317 }
5318
5319 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5320                                struct poll_table_struct *p)
5321 {
5322         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5323         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5324
5325         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5326 }
5327
5328 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5329 {
5330         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5331         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5332         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5333
5334         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5335
5336         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5337                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5338                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
5339                 return;
5340         }
5341
5342         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
5343         if (hash_hashed(&req->hash_node))
5344                 hash_del(&req->hash_node);
5345
5346         io_poll_remove_double(req);
5347         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5348
5349         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5350                 __io_req_task_submit(req);
5351         else
5352                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
5353
5354         percpu_ref_put(&ctx->refs);
5355         kfree(apoll->double_poll);
5356         kfree(apoll);
5357 }
5358
5359 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5360                         void *key)
5361 {
5362         struct io_kiocb *req = wait->private;
5363         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5364
5365         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5366                                         key_to_poll(key));
5367
5368         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5369 }
5370
5371 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5372 {
5373         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5374         struct hlist_head *list;
5375
5376         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5377         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5378 }
5379
5380 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5381                                       struct io_poll_iocb *poll,
5382                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5383                                       wait_queue_func_t wake_func)
5384         __acquires(&ctx->completion_lock)
5385 {
5386         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5387         bool cancel = false;
5388
5389         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5390         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5391         poll->file = req->file;
5392         poll->wait.private = req;
5393
5394         ipt->pt._key = mask;
5395         ipt->req = req;
5396         ipt->error = -EINVAL;
5397
5398         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5399
5400         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5401         if (likely(poll->head)) {
5402                 spin_lock(&poll->head->lock);
5403                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5404                         if (ipt->error)
5405                                 cancel = true;
5406                         ipt->error = 0;
5407                         mask = 0;
5408                 }
5409                 if (mask || ipt->error)
5410                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5411                 else if (cancel)
5412                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5413                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5414                         io_poll_req_insert(req);
5415                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5416         }
5417
5418         return mask;
5419 }
5420
5421 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5422 {
5423         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5424         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5425         struct async_poll *apoll;
5426         struct io_poll_table ipt;
5427         __poll_t mask, ret;
5428         int rw;
5429
5430         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5431                 return false;
5432         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5433                 return false;
5434         if (def->pollin)
5435                 rw = READ;
5436         else if (def->pollout)
5437                 rw = WRITE;
5438         else
5439                 return false;
5440         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5441         if (!io_file_supports_async(req->file, rw))
5442                 return false;
5443
5444         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5445         if (unlikely(!apoll))
5446                 return false;
5447         apoll->double_poll = NULL;
5448
5449         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5450         req->apoll = apoll;
5451
5452         mask = 0;
5453         if (def->pollin)
5454                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5455         if (def->pollout)
5456                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5457
5458         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5459         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5460             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5461                 mask &= ~POLLIN;
5462
5463         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5464
5465         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5466
5467         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5468                                         io_async_wake);
5469         if (ret || ipt.error) {
5470                 io_poll_remove_double(req);
5471                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5472                 kfree(apoll->double_poll);
5473                 kfree(apoll);
5474                 return false;
5475         }
5476         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5477         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5478                                         apoll->poll.events);
5479         return true;
5480 }
5481
5482 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5483                                  struct io_poll_iocb *poll)
5484 {
5485         bool do_complete = false;
5486
5487         spin_lock(&poll->head->lock);
5488         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5489         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5490                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5491                 do_complete = true;
5492         }
5493         spin_unlock(&poll->head->lock);
5494         hash_del(&req->hash_node);
5495         return do_complete;
5496 }
5497
5498 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5499 {
5500         bool do_complete;
5501
5502         io_poll_remove_double(req);
5503
5504         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
5505                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
5506         } else {
5507                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
5508
5509                 /* non-poll requests have submit ref still */
5510                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
5511                 if (do_complete) {
5512                         io_put_req(req);
5513                         kfree(apoll->double_poll);
5514                         kfree(apoll);
5515                 }
5516         }
5517
5518         if (do_complete) {
5519                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5520                 io_commit_cqring(req->ctx);
5521                 req_set_fail_links(req);
5522                 io_put_req_deferred(req, 1);
5523         }
5524
5525         return do_complete;
5526 }
5527
5528 /*
5529  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5530  */
5531 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5532                                struct files_struct *files)
5533 {
5534         struct hlist_node *tmp;
5535         struct io_kiocb *req;
5536         int posted = 0, i;
5537
5538         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5539         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5540                 struct hlist_head *list;
5541
5542                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5543                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5544                         if (io_match_task(req, tsk, files))
5545                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5546                 }
5547         }
5548         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5549
5550         if (posted)
5551                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5552
5553         return posted != 0;
5554 }
5555
5556 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5557 {
5558         struct hlist_head *list;
5559         struct io_kiocb *req;
5560
5561         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5562         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5563                 if (sqe_addr != req->user_data)
5564                         continue;
5565                 if (io_poll_remove_one(req))
5566                         return 0;
5567                 return -EALREADY;
5568         }
5569
5570         return -ENOENT;
5571 }
5572
5573 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5574                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5575 {
5576         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5577                 return -EINVAL;
5578         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5579             sqe->poll_events)
5580                 return -EINVAL;
5581
5582         req->poll_remove.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5583         return 0;
5584 }
5585
5586 /*
5587  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5588  * and remove it if found.
5589  */
5590 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req)
5591 {
5592         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5593         int ret;
5594
5595         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5596         ret = io_poll_cancel(ctx, req->poll_remove.addr);
5597         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5598
5599         if (ret < 0)
5600                 req_set_fail_links(req);
5601         io_req_complete(req, ret);
5602         return 0;
5603 }
5604
5605 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5606                         void *key)
5607 {
5608         struct io_kiocb *req = wait->private;
5609         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5610
5611         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5612 }
5613
5614 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5615                                struct poll_table_struct *p)
5616 {
5617         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5618
5619         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5620 }
5621
5622 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5623 {
5624         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5625         u32 events;
5626
5627         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5628                 return -EINVAL;
5629         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
5630                 return -EINVAL;
5631
5632         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5633 #ifdef __BIG_ENDIAN
5634         events = swahw32(events);
5635 #endif
5636         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
5637                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
5638         return 0;
5639 }
5640
5641 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req)
5642 {
5643         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5644         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5645         struct io_poll_table ipt;
5646         __poll_t mask;
5647
5648         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5649
5650         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5651                                         io_poll_wake);
5652
5653         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5654                 ipt.error = 0;
5655                 io_poll_complete(req, mask, 0);
5656         }
5657         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5658
5659         if (mask) {
5660                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5661                 io_put_req(req);
5662         }
5663         return ipt.error;
5664 }
5665
5666 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5667 {
5668         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5669                                                 struct io_timeout_data, timer);
5670         struct io_kiocb *req = data->req;
5671         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5672         unsigned long flags;
5673
5674         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5675         list_del_init(&req->timeout.list);
5676         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5677                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5678
5679         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5680         io_commit_cqring(ctx);
5681         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5682
5683         io_cqring_ev_posted(ctx);
5684         req_set_fail_links(req);
5685         io_put_req(req);
5686         return HRTIMER_NORESTART;
5687 }
5688
5689 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5690                                            __u64 user_data)
5691 {
5692         struct io_timeout_data *io;
5693         struct io_kiocb *req;
5694         int ret = -ENOENT;
5695
5696         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5697                 if (user_data == req->user_data) {
5698                         ret = 0;
5699                         break;
5700                 }
5701         }
5702
5703         if (ret == -ENOENT)
5704                 return ERR_PTR(ret);
5705
5706         io = req->async_data;
5707         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
5708         if (ret == -1)
5709                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5710         list_del_init(&req->timeout.list);
5711         return req;
5712 }
5713
5714 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5715 {
5716         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5717
5718         if (IS_ERR(req))
5719                 return PTR_ERR(req);
5720
5721         req_set_fail_links(req);
5722         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5723         io_put_req_deferred(req, 1);
5724         return 0;
5725 }
5726
5727 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5728                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5729 {
5730         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5731         struct io_timeout_data *data;
5732
5733         if (IS_ERR(req))
5734                 return PTR_ERR(req);
5735
5736         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5737         data = req->async_data;
5738         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5739         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5740         data->timer.function = io_timeout_fn;
5741         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5742         return 0;
5743 }
5744
5745 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5746                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5747 {
5748         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5749
5750         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5751                 return -EINVAL;
5752         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5753                 return -EINVAL;
5754         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5755                 return -EINVAL;
5756
5757         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5758         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5759         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5760                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5761                         return -EINVAL;
5762                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5763                         return -EFAULT;
5764         } else if (tr->flags) {
5765                 /* timeout removal doesn't support flags */
5766                 return -EINVAL;
5767         }
5768
5769         return 0;
5770 }
5771
5772 /*
5773  * Remove or update an existing timeout command
5774  */
5775 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req)
5776 {
5777         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5778         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5779         int ret;
5780
5781         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5782         if (req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5783                 enum hrtimer_mode mode = (tr->flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
5784                                         ? HRTIMER_MODE_ABS : HRTIMER_MODE_REL;
5785
5786                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts, mode);
5787         } else {
5788                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5789         }
5790
5791         io_cqring_fill_event(req, ret);
5792         io_commit_cqring(ctx);
5793         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5794         io_cqring_ev_posted(ctx);
5795         if (ret < 0)
5796                 req_set_fail_links(req);
5797         io_put_req(req);
5798         return 0;
5799 }
5800
5801 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5802                            bool is_timeout_link)
5803 {
5804         struct io_timeout_data *data;
5805         unsigned flags;
5806         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5807
5808         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5809                 return -EINVAL;
5810         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5811                 return -EINVAL;
5812         if (off && is_timeout_link)
5813                 return -EINVAL;
5814         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5815         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5816                 return -EINVAL;
5817
5818         req->timeout.off = off;
5819
5820         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5821                 return -ENOMEM;
5822
5823         data = req->async_data;
5824         data->req = req;
5825
5826         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5827                 return -EFAULT;
5828
5829         if (flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
5830                 data->mode = HRTIMER_MODE_ABS;
5831         else
5832                 data->mode = HRTIMER_MODE_REL;
5833
5834         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5835         return 0;
5836 }
5837
5838 static int io_timeout(struct io_kiocb *req)
5839 {
5840         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5841         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5842         struct list_head *entry;
5843         u32 tail, off = req->timeout.off;
5844
5845         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5846
5847         /*
5848          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5849          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5850          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5851          */
5852         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5853                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5854                 goto add;
5855         }
5856
5857         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5858         req->timeout.target_seq = tail + off;
5859
5860         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5861          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5862          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5863          */
5864         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5865
5866         /*
5867          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5868          * the one we need first.
5869          */
5870         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5871                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5872                                                   timeout.list);
5873
5874                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5875                         continue;
5876                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5877                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5878                         break;
5879         }
5880 add:
5881         list_add(&req->timeout.list, entry);
5882         data->timer.function = io_timeout_fn;
5883         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5884         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5885         return 0;
5886 }
5887
5888 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5889 {
5890         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5891
5892         return req->user_data == (unsigned long) data;
5893 }
5894
5895 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
5896 {
5897         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5898         int ret = 0;
5899
5900         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr, false);
5901         switch (cancel_ret) {
5902         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5903                 ret = 0;
5904                 break;
5905         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5906                 ret = -EALREADY;
5907                 break;
5908         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5909                 ret = -ENOENT;
5910                 break;
5911         }
5912
5913         return ret;
5914 }
5915
5916 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5917                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5918                                      int success_ret)
5919 {
5920         unsigned long flags;
5921         int ret;
5922
5923         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
5924         if (ret != -ENOENT) {
5925                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5926                 goto done;
5927         }
5928
5929         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5930         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5931         if (ret != -ENOENT)
5932                 goto done;
5933         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5934 done:
5935         if (!ret)
5936                 ret = success_ret;
5937         io_cqring_fill_event(req, ret);
5938         io_commit_cqring(ctx);
5939         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5940         io_cqring_ev_posted(ctx);
5941
5942         if (ret < 0)
5943                 req_set_fail_links(req);
5944         io_put_req(req);
5945 }
5946
5947 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5948                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5949 {
5950         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5951                 return -EINVAL;
5952         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5953                 return -EINVAL;
5954         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5955                 return -EINVAL;
5956
5957         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5958         return 0;
5959 }
5960
5961 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req)
5962 {
5963         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5964
5965         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, 0);
5966         return 0;
5967 }
5968
5969 static int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req,
5970                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5971 {
5972         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
5973                 return -EINVAL;
5974         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5975                 return -EINVAL;
5976         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5977                 return -EINVAL;
5978
5979         req->files_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5980         req->files_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5981         if (!req->files_update.nr_args)
5982                 return -EINVAL;
5983         req->files_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5984         return 0;
5985 }
5986
5987 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5988                            struct io_comp_state *cs)
5989 {
5990         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5991         struct io_uring_files_update up;
5992         int ret;
5993
5994         if (force_nonblock)
5995                 return -EAGAIN;
5996
5997         up.offset = req->files_update.offset;
5998         up.fds = req->files_update.arg;
5999
6000         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6001         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->files_update.nr_args);
6002         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6003
6004         if (ret < 0)
6005                 req_set_fail_links(req);
6006         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
6007         return 0;
6008 }
6009
6010 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
6011 {
6012         switch (req->opcode) {
6013         case IORING_OP_NOP:
6014                 return 0;
6015         case IORING_OP_READV:
6016         case IORING_OP_READ_FIXED:
6017         case IORING_OP_READ:
6018                 return io_read_prep(req, sqe);
6019         case IORING_OP_WRITEV:
6020         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6021         case IORING_OP_WRITE:
6022                 return io_write_prep(req, sqe);
6023         case IORING_OP_POLL_ADD:
6024                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
6025         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6026                 return io_poll_remove_prep(req, sqe);
6027         case IORING_OP_FSYNC:
6028                 return io_prep_fsync(req, sqe);
6029         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6030                 return io_prep_sfr(req, sqe);
6031         case IORING_OP_SENDMSG:
6032         case IORING_OP_SEND:
6033                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
6034         case IORING_OP_RECVMSG:
6035         case IORING_OP_RECV:
6036                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
6037         case IORING_OP_CONNECT:
6038                 return io_connect_prep(req, sqe);
6039         case IORING_OP_TIMEOUT:
6040                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
6041         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6042                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
6043         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6044                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
6045         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
6046                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
6047         case IORING_OP_ACCEPT:
6048                 return io_accept_prep(req, sqe);
6049         case IORING_OP_FALLOCATE:
6050                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
6051         case IORING_OP_OPENAT:
6052                 return io_openat_prep(req, sqe);
6053         case IORING_OP_CLOSE:
6054                 return io_close_prep(req, sqe);
6055         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6056                 return io_files_update_prep(req, sqe);
6057         case IORING_OP_STATX:
6058                 return io_statx_prep(req, sqe);
6059         case IORING_OP_FADVISE:
6060                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
6061         case IORING_OP_MADVISE:
6062                 return io_madvise_prep(req, sqe);
6063         case IORING_OP_OPENAT2:
6064                 return io_openat2_prep(req, sqe);
6065         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6066                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
6067         case IORING_OP_SPLICE:
6068                 return io_splice_prep(req, sqe);
6069         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6070                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
6071         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6072                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
6073         case IORING_OP_TEE:
6074                 return io_tee_prep(req, sqe);
6075         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6076                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
6077         case IORING_OP_RENAMEAT:
6078                 return io_renameat_prep(req, sqe);
6079         case IORING_OP_UNLINKAT:
6080                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
6081         }
6082
6083         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
6084                         req->opcode);
6085         return-EINVAL;
6086 }
6087
6088 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req,
6089                              const struct io_uring_sqe *sqe)
6090 {
6091         if (!sqe)
6092                 return 0;
6093         if (io_alloc_async_data(req))
6094                 return -EAGAIN;
6095         return io_req_prep(req, sqe);
6096 }
6097
6098 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
6099 {
6100         struct io_kiocb *pos;
6101         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6102         u32 total_submitted, nr_reqs = 0;
6103
6104         io_for_each_link(pos, req)
6105                 nr_reqs++;
6106
6107         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
6108         return total_submitted - nr_reqs;
6109 }
6110
6111 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
6112 {
6113         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6114         struct io_defer_entry *de;
6115         int ret;
6116         u32 seq;
6117
6118         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
6119         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
6120                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
6121                 return 0;
6122
6123         seq = io_get_sequence(req);
6124         /* Still a chance to pass the sequence check */
6125         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
6126                 return 0;
6127
6128         if (!req->async_data) {
6129                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6130                 if (ret)
6131                         return ret;
6132         }
6133         io_prep_async_link(req);
6134         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
6135         if (!de)
6136                 return -ENOMEM;
6137
6138         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6139         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
6140                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6141                 kfree(de);
6142                 io_queue_async_work(req);
6143                 return -EIOCBQUEUED;
6144         }
6145
6146         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
6147         de->req = req;
6148         de->seq = seq;
6149         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
6150         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6151         return -EIOCBQUEUED;
6152 }
6153
6154 static void io_req_drop_files(struct io_kiocb *req)
6155 {
6156         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6157         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
6158         unsigned long flags;
6159
6160         put_files_struct(req->work.identity->files);
6161         put_nsproxy(req->work.identity->nsproxy);
6162         spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
6163         list_del(&req->inflight_entry);
6164         spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
6165         req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
6166         req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_FILES;
6167         if (atomic_read(&tctx->in_idle))
6168                 wake_up(&tctx->wait);
6169 }
6170
6171 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req)
6172 {
6173         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
6174                 switch (req->opcode) {
6175                 case IORING_OP_READV:
6176                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6177                 case IORING_OP_READ:
6178                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
6179                         break;
6180                 case IORING_OP_RECVMSG:
6181                 case IORING_OP_RECV:
6182                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
6183                         break;
6184                 }
6185                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
6186         }
6187
6188         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
6189                 switch (req->opcode) {
6190                 case IORING_OP_READV:
6191                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6192                 case IORING_OP_READ:
6193                 case IORING_OP_WRITEV:
6194                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6195                 case IORING_OP_WRITE: {
6196                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
6197                         if (io->free_iovec)
6198                                 kfree(io->free_iovec);
6199                         break;
6200                         }
6201                 case IORING_OP_RECVMSG:
6202                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6203                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6204                         if (io->iov != io->fast_iov)
6205                                 kfree(io->iov);
6206                         break;
6207                         }
6208                 case IORING_OP_SPLICE:
6209                 case IORING_OP_TEE:
6210                         io_put_file(req, req->splice.file_in,
6211                                     (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
6212                         break;
6213                 case IORING_OP_OPENAT:
6214                 case IORING_OP_OPENAT2:
6215                         if (req->open.filename)
6216                                 putname(req->open.filename);
6217                         break;
6218                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6219                         putname(req->rename.oldpath);
6220                         putname(req->rename.newpath);
6221                         break;
6222                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6223                         putname(req->unlink.filename);
6224                         break;
6225                 }
6226                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
6227         }
6228
6229         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
6230                 io_req_drop_files(req);
6231 }
6232
6233 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
6234                         struct io_comp_state *cs)
6235 {
6236         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6237         int ret;
6238
6239         switch (req->opcode) {
6240         case IORING_OP_NOP:
6241                 ret = io_nop(req, cs);
6242                 break;
6243         case IORING_OP_READV:
6244         case IORING_OP_READ_FIXED:
6245         case IORING_OP_READ:
6246                 ret = io_read(req, force_nonblock, cs);
6247                 break;
6248         case IORING_OP_WRITEV:
6249         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6250         case IORING_OP_WRITE:
6251                 ret = io_write(req, force_nonblock, cs);
6252                 break;
6253         case IORING_OP_FSYNC:
6254                 ret = io_fsync(req, force_nonblock);
6255                 break;
6256         case IORING_OP_POLL_ADD:
6257                 ret = io_poll_add(req);
6258                 break;
6259         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6260                 ret = io_poll_remove(req);
6261                 break;
6262         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6263                 ret = io_sync_file_range(req, force_nonblock);
6264                 break;
6265         case IORING_OP_SENDMSG:
6266                 ret = io_sendmsg(req, force_nonblock, cs);
6267                 break;
6268         case IORING_OP_SEND:
6269                 ret = io_send(req, force_nonblock, cs);
6270                 break;
6271         case IORING_OP_RECVMSG:
6272                 ret = io_recvmsg(req, force_nonblock, cs);
6273                 break;
6274         case IORING_OP_RECV:
6275                 ret = io_recv(req, force_nonblock, cs);
6276                 break;
6277         case IORING_OP_TIMEOUT:
6278                 ret = io_timeout(req);
6279                 break;
6280         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6281                 ret = io_timeout_remove(req);
6282                 break;
6283         case IORING_OP_ACCEPT:
6284                 ret = io_accept(req, force_nonblock, cs);
6285                 break;
6286         case IORING_OP_CONNECT:
6287                 ret = io_connect(req, force_nonblock, cs);
6288                 break;
6289         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6290                 ret = io_async_cancel(req);
6291                 break;
6292         case IORING_OP_FALLOCATE:
6293                 ret = io_fallocate(req, force_nonblock);
6294                 break;
6295         case IORING_OP_OPENAT:
6296                 ret = io_openat(req, force_nonblock);
6297                 break;
6298         case IORING_OP_CLOSE:
6299                 ret = io_close(req, force_nonblock, cs);
6300                 break;
6301         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6302                 ret = io_files_update(req, force_nonblock, cs);
6303                 break;
6304         case IORING_OP_STATX:
6305                 ret = io_statx(req, force_nonblock);
6306                 break;
6307         case IORING_OP_FADVISE:
6308                 ret = io_fadvise(req, force_nonblock);
6309                 break;
6310         case IORING_OP_MADVISE:
6311                 ret = io_madvise(req, force_nonblock);
6312                 break;
6313         case IORING_OP_OPENAT2:
6314                 ret = io_openat2(req, force_nonblock);
6315                 break;
6316         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6317                 ret = io_epoll_ctl(req, force_nonblock, cs);
6318                 break;
6319         case IORING_OP_SPLICE:
6320                 ret = io_splice(req, force_nonblock);
6321                 break;
6322         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6323                 ret = io_provide_buffers(req, force_nonblock, cs);
6324                 break;
6325         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6326                 ret = io_remove_buffers(req, force_nonblock, cs);
6327                 break;
6328         case IORING_OP_TEE:
6329                 ret = io_tee(req, force_nonblock);
6330                 break;
6331         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6332                 ret = io_shutdown(req, force_nonblock);
6333                 break;
6334         case IORING_OP_RENAMEAT:
6335                 ret = io_renameat(req, force_nonblock);
6336                 break;
6337         case IORING_OP_UNLINKAT:
6338                 ret = io_unlinkat(req, force_nonblock);
6339                 break;
6340         default:
6341                 ret = -EINVAL;
6342                 break;
6343         }
6344
6345         if (ret)
6346                 return ret;
6347
6348         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6349         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
6350                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
6351
6352                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
6353                 if (in_async)
6354                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6355
6356                 io_iopoll_req_issued(req, in_async);
6357
6358                 if (in_async)
6359                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6360         }
6361
6362         return 0;
6363 }
6364
6365 static struct io_wq_work *io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6366 {
6367         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6368         struct io_kiocb *timeout;
6369         int ret = 0;
6370
6371         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6372         if (timeout)
6373                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6374
6375         /* if NO_CANCEL is set, we must still run the work */
6376         if ((work->flags & (IO_WQ_WORK_CANCEL|IO_WQ_WORK_NO_CANCEL)) ==
6377                                 IO_WQ_WORK_CANCEL) {
6378                 ret = -ECANCELED;
6379         }
6380
6381         if (!ret) {
6382                 do {
6383                         ret = io_issue_sqe(req, false, NULL);
6384                         /*
6385                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6386                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6387                          * wait for request slots on the block side.
6388                          */
6389                         if (ret != -EAGAIN)
6390                                 break;
6391                         cond_resched();
6392                 } while (1);
6393         }
6394
6395         if (ret) {
6396                 struct io_ring_ctx *lock_ctx = NULL;
6397
6398                 if (req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
6399                         lock_ctx = req->ctx;
6400
6401                 /*
6402                  * io_iopoll_complete() does not hold completion_lock to
6403                  * complete polled io, so here for polled io, we can not call
6404                  * io_req_complete() directly, otherwise there maybe concurrent
6405                  * access to cqring, defer_list, etc, which is not safe. Given
6406                  * that io_iopoll_complete() is always called under uring_lock,
6407                  * so here for polled io, we also get uring_lock to complete
6408                  * it.
6409                  */
6410                 if (lock_ctx)
6411                         mutex_lock(&lock_ctx->uring_lock);
6412
6413                 req_set_fail_links(req);
6414                 io_req_complete(req, ret);
6415
6416                 if (lock_ctx)
6417                         mutex_unlock(&lock_ctx->uring_lock);
6418         }
6419
6420         return io_steal_work(req);
6421 }
6422
6423 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6424                                               int index)
6425 {
6426         struct fixed_file_table *table;
6427
6428         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6429         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6430 }
6431
6432 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6433                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6434 {
6435         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6436         struct file *file;
6437
6438         if (fixed) {
6439                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6440                         return NULL;
6441                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6442                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
6443                 io_set_resource_node(req);
6444         } else {
6445                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6446                 file = __io_file_get(state, fd);
6447         }
6448
6449         return file;
6450 }
6451
6452 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6453 {
6454         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6455                                                 struct io_timeout_data, timer);
6456         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6457         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6458         unsigned long flags;
6459
6460         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6461         prev = req->timeout.head;
6462         req->timeout.head = NULL;
6463
6464         /*
6465          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6466          * race with the completion of the linked work.
6467          */
6468         if (prev && refcount_inc_not_zero(&prev->refs))
6469                 io_remove_next_linked(prev);
6470         else
6471                 prev = NULL;
6472         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6473
6474         if (prev) {
6475                 req_set_fail_links(prev);
6476                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6477                 io_put_req(prev);
6478         } else {
6479                 io_req_complete(req, -ETIME);
6480         }
6481         return HRTIMER_NORESTART;
6482 }
6483
6484 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6485 {
6486         /*
6487          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6488          * before we got a chance to setup the timer
6489          */
6490         if (req->timeout.head) {
6491                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6492
6493                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6494                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6495                                 data->mode);
6496         }
6497 }
6498
6499 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6500 {
6501         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6502
6503         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6504         __io_queue_linked_timeout(req);
6505         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6506
6507         /* drop submission reference */
6508         io_put_req(req);
6509 }
6510
6511 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6512 {
6513         struct io_kiocb *nxt = req->link;
6514
6515         if (!nxt || (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) ||
6516             nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6517                 return NULL;
6518
6519         nxt->timeout.head = req;
6520         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6521         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6522         return nxt;
6523 }
6524
6525 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
6526 {
6527         struct io_kiocb *linked_timeout;
6528         const struct cred *old_creds = NULL;
6529         int ret;
6530
6531 again:
6532         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6533
6534         if ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) &&
6535             (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS) &&
6536             req->work.identity->creds != current_cred()) {
6537                 if (old_creds)
6538                         revert_creds(old_creds);
6539                 if (old_creds == req->work.identity->creds)
6540                         old_creds = NULL; /* restored original creds */
6541                 else
6542                         old_creds = override_creds(req->work.identity->creds);
6543         }
6544
6545         ret = io_issue_sqe(req, true, cs);
6546
6547         /*
6548          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6549          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6550          */
6551         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6552                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6553                         /*
6554                          * Queued up for async execution, worker will release
6555                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6556                          */
6557                         io_queue_async_work(req);
6558                 }
6559
6560                 if (linked_timeout)
6561                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6562         } else if (likely(!ret)) {
6563                 /* drop submission reference */
6564                 req = io_put_req_find_next(req);
6565                 if (linked_timeout)
6566                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6567
6568                 if (req) {
6569                         if (!(req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC))
6570                                 goto again;
6571                         io_queue_async_work(req);
6572                 }
6573         } else {
6574                 /* un-prep timeout, so it'll be killed as any other linked */
6575                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6576                 req_set_fail_links(req);
6577                 io_put_req(req);
6578                 io_req_complete(req, ret);
6579         }
6580
6581         if (old_creds)
6582                 revert_creds(old_creds);
6583 }
6584
6585 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6586                          struct io_comp_state *cs)
6587 {
6588         int ret;
6589
6590         ret = io_req_defer(req, sqe);
6591         if (ret) {
6592                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6593 fail_req:
6594                         req_set_fail_links(req);
6595                         io_put_req(req);
6596                         io_req_complete(req, ret);
6597                 }
6598         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6599                 if (!req->async_data) {
6600                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6601                         if (unlikely(ret))
6602                                 goto fail_req;
6603                 }
6604                 io_queue_async_work(req);
6605         } else {
6606                 if (sqe) {
6607                         ret = io_req_prep(req, sqe);
6608                         if (unlikely(ret))
6609                                 goto fail_req;
6610                 }
6611                 __io_queue_sqe(req, cs);
6612         }
6613 }
6614
6615 static inline void io_queue_link_head(struct io_kiocb *req,
6616                                       struct io_comp_state *cs)
6617 {
6618         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
6619                 io_put_req(req);
6620                 io_req_complete(req, -ECANCELED);
6621         } else
6622                 io_queue_sqe(req, NULL, cs);
6623 }
6624
6625 struct io_submit_link {
6626         struct io_kiocb *head;
6627         struct io_kiocb *last;
6628 };
6629
6630 static int io_submit_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6631                          struct io_submit_link *link, struct io_comp_state *cs)
6632 {
6633         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6634         int ret;
6635
6636         /*
6637          * If we already have a head request, queue this one for async
6638          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6639          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6640          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6641          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6642          */
6643         if (link->head) {
6644                 struct io_kiocb *head = link->head;
6645
6646                 /*
6647                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6648                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6649                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6650                  * next after the link request. The last one is done via
6651                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6652                  */
6653                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6654                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6655                         ctx->drain_next = 1;
6656                 }
6657                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6658                 if (unlikely(ret)) {
6659                         /* fail even hard links since we don't submit */
6660                         head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6661                         return ret;
6662                 }
6663                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6664                 link->last->link = req;
6665                 link->last = req;
6666
6667                 /* last request of a link, enqueue the link */
6668                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6669                         io_queue_link_head(head, cs);
6670                         link->head = NULL;
6671                 }
6672         } else {
6673                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6674                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6675                         ctx->drain_next = 0;
6676                 }
6677                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6678                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6679                         if (unlikely(ret))
6680                                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6681                         link->head = req;
6682                         link->last = req;
6683                 } else {
6684                         io_queue_sqe(req, sqe, cs);
6685                 }
6686         }
6687
6688         return 0;
6689 }
6690
6691 /*
6692  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6693  */
6694 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state)
6695 {
6696         if (!list_empty(&state->comp.list))
6697                 io_submit_flush_completions(&state->comp);
6698         if (state->plug_started)
6699                 blk_finish_plug(&state->plug);
6700         io_state_file_put(state);
6701         if (state->free_reqs)
6702                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
6703 }
6704
6705 /*
6706  * Start submission side cache.
6707  */
6708 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6709                                   struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int max_ios)
6710 {
6711         state->plug_started = false;
6712         state->comp.nr = 0;
6713         INIT_LIST_HEAD(&state->comp.list);
6714         state->comp.ctx = ctx;
6715         state->free_reqs = 0;
6716         state->file_refs = 0;
6717         state->ios_left = max_ios;
6718 }
6719
6720 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6721 {
6722         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6723
6724         /*
6725          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6726          * since once we write the new head, the application could
6727          * write new data to them.
6728          */
6729         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6730 }
6731
6732 /*
6733  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6734  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6735  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6736  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6737  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6738  * prevent a re-load down the line.
6739  */
6740 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6741 {
6742         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6743         unsigned head;
6744
6745         /*
6746          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6747          *
6748          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6749          *    head updates.
6750          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6751          *    though the application is the one updating it.
6752          */
6753         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head & ctx->sq_mask]);
6754         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6755                 return &ctx->sq_sqes[head];
6756
6757         /* drop invalid entries */
6758         ctx->cached_sq_dropped++;
6759         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6760         return NULL;
6761 }
6762
6763 static inline void io_consume_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6764 {
6765         ctx->cached_sq_head++;
6766 }
6767
6768 /*
6769  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6770  *
6771  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6772  */
6773 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6774                                         struct io_kiocb *req,
6775                                         unsigned int sqe_flags)
6776 {
6777         if (!ctx->restricted)
6778                 return true;
6779
6780         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6781                 return false;
6782
6783         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6784             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6785                 return false;
6786
6787         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6788                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6789                 return false;
6790
6791         return true;
6792 }
6793
6794 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
6795                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
6796                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
6797
6798 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6799                        const struct io_uring_sqe *sqe,
6800                        struct io_submit_state *state)
6801 {
6802         unsigned int sqe_flags;
6803         int id, ret;
6804
6805         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6806         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6807         req->async_data = NULL;
6808         req->file = NULL;
6809         req->ctx = ctx;
6810         req->flags = 0;
6811         req->link = NULL;
6812         req->fixed_file_refs = NULL;
6813         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6814         refcount_set(&req->refs, 2);
6815         req->task = current;
6816         req->result = 0;
6817
6818         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6819                 return -EINVAL;
6820
6821         if (unlikely(io_sq_thread_acquire_mm_files(ctx, req)))
6822                 return -EFAULT;
6823
6824         sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6825         /* enforce forwards compatibility on users */
6826         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6827                 return -EINVAL;
6828
6829         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6830                 return -EACCES;
6831
6832         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6833             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6834                 return -EOPNOTSUPP;
6835
6836         id = READ_ONCE(sqe->personality);
6837         if (id) {
6838                 struct io_identity *iod;
6839
6840                 iod = idr_find(&ctx->personality_idr, id);
6841                 if (unlikely(!iod))
6842                         return -EINVAL;
6843                 refcount_inc(&iod->count);
6844
6845                 __io_req_init_async(req);
6846                 get_cred(iod->creds);
6847                 req->work.identity = iod;
6848                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CREDS;
6849         }
6850
6851         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6852         req->flags |= sqe_flags;
6853
6854         /*
6855          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6856          * is potentially a read/write to block based storage.
6857          */
6858         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6859             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6860                 blk_start_plug(&state->plug);
6861                 state->plug_started = true;
6862         }
6863
6864         ret = 0;
6865         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6866                 bool fixed = req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
6867
6868                 req->file = io_file_get(state, req, READ_ONCE(sqe->fd), fixed);
6869                 if (unlikely(!req->file &&
6870                     !io_op_defs[req->opcode].needs_file_no_error))
6871                         ret = -EBADF;
6872         }
6873
6874         state->ios_left--;
6875         return ret;
6876 }
6877
6878 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6879 {
6880         struct io_submit_state state;
6881         struct io_submit_link link;
6882         int i, submitted = 0;
6883
6884         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6885         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6886                 if (!__io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL))
6887                         return -EBUSY;
6888         }
6889
6890         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6891         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6892
6893         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6894                 return -EAGAIN;
6895
6896         percpu_counter_add(&current->io_uring->inflight, nr);
6897         refcount_add(nr, &current->usage);
6898
6899         io_submit_state_start(&state, ctx, nr);
6900         link.head = NULL;
6901
6902         for (i = 0; i < nr; i++) {
6903                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6904                 struct io_kiocb *req;
6905                 int err;
6906
6907                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6908                 if (unlikely(!sqe)) {
6909                         io_consume_sqe(ctx);
6910                         break;
6911                 }
6912                 req = io_alloc_req(ctx, &state);
6913                 if (unlikely(!req)) {
6914                         if (!submitted)
6915                                 submitted = -EAGAIN;
6916                         break;
6917                 }
6918                 io_consume_sqe(ctx);
6919                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6920                 submitted++;
6921
6922                 err = io_init_req(ctx, req, sqe, &state);
6923                 if (unlikely(err)) {
6924 fail_req:
6925                         io_put_req(req);
6926                         io_req_complete(req, err);
6927                         break;
6928                 }
6929
6930                 trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6931                                                 true, io_async_submit(ctx));
6932                 err = io_submit_sqe(req, sqe, &link, &state.comp);
6933                 if (err)
6934                         goto fail_req;
6935         }
6936
6937         if (unlikely(submitted != nr)) {
6938                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6939                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
6940                 int unused = nr - ref_used;
6941
6942                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6943                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, unused);
6944                 put_task_struct_many(current, unused);
6945         }
6946         if (link.head)
6947                 io_queue_link_head(link.head, &state.comp);
6948         io_submit_state_end(&state);
6949
6950          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6951         io_commit_sqring(ctx);
6952
6953         return submitted;
6954 }
6955
6956 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6957 {
6958         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6959         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6960         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6961         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6962 }
6963
6964 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6965 {
6966         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6967         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6968         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6969 }
6970
6971 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
6972 {
6973         unsigned int to_submit;
6974         int ret = 0;
6975
6976         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6977         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6978         if (cap_entries && to_submit > 8)
6979                 to_submit = 8;
6980
6981         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
6982                 unsigned nr_events = 0;
6983
6984                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6985                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
6986                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6987
6988                 if (to_submit && !ctx->sqo_dead &&
6989                     likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6990                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6991                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6992         }
6993
6994         if (!io_sqring_full(ctx) && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6995                 wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6996
6997         return ret;
6998 }
6999
7000 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
7001 {
7002         struct io_ring_ctx *ctx;
7003         unsigned sq_thread_idle = 0;
7004
7005         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7006                 if (sq_thread_idle < ctx->sq_thread_idle)
7007                         sq_thread_idle = ctx->sq_thread_idle;
7008         }
7009
7010         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
7011 }
7012
7013 static void io_sqd_init_new(struct io_sq_data *sqd)
7014 {
7015         struct io_ring_ctx *ctx;
7016
7017         while (!list_empty(&sqd->ctx_new_list)) {
7018                 ctx = list_first_entry(&sqd->ctx_new_list, struct io_ring_ctx, sqd_list);
7019                 list_move_tail(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
7020                 complete(&ctx->sq_thread_comp);
7021         }
7022
7023         io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7024 }
7025
7026 static int io_sq_thread(void *data)
7027 {
7028         struct cgroup_subsys_state *cur_css = NULL;
7029         struct files_struct *old_files = current->files;
7030         struct nsproxy *old_nsproxy = current->nsproxy;
7031         const struct cred *old_cred = NULL;
7032         struct io_sq_data *sqd = data;
7033         struct io_ring_ctx *ctx;
7034         unsigned long timeout = 0;
7035         DEFINE_WAIT(wait);
7036
7037         task_lock(current);
7038         current->files = NULL;
7039         current->nsproxy = NULL;
7040         task_unlock(current);
7041
7042         while (!kthread_should_stop()) {
7043                 int ret;
7044                 bool cap_entries, sqt_spin, needs_sched;
7045
7046                 /*
7047                  * Any changes to the sqd lists are synchronized through the
7048                  * kthread parking. This synchronizes the thread vs users,
7049                  * the users are synchronized on the sqd->ctx_lock.
7050                  */
7051                 if (kthread_should_park()) {
7052                         kthread_parkme();
7053                         /*
7054                          * When sq thread is unparked, in case the previous park operation
7055                          * comes from io_put_sq_data(), which means that sq thread is going
7056                          * to be stopped, so here needs to have a check.
7057                          */
7058                         if (kthread_should_stop())
7059                                 break;
7060                 }
7061
7062                 if (unlikely(!list_empty(&sqd->ctx_new_list))) {
7063                         io_sqd_init_new(sqd);
7064                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7065                 }
7066
7067                 sqt_spin = false;
7068                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
7069                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7070                         if (current->cred != ctx->creds) {
7071                                 if (old_cred)
7072                                         revert_creds(old_cred);
7073                                 old_cred = override_creds(ctx->creds);
7074                         }
7075                         io_sq_thread_associate_blkcg(ctx, &cur_css);
7076 #ifdef CONFIG_AUDIT
7077                         current->loginuid = ctx->loginuid;
7078                         current->sessionid = ctx->sessionid;
7079 #endif
7080
7081                         ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
7082                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
7083                                 sqt_spin = true;
7084
7085                         io_sq_thread_drop_mm_files();
7086                 }
7087
7088                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
7089                         io_run_task_work();
7090                         io_sq_thread_drop_mm_files();
7091                         cond_resched();
7092                         if (sqt_spin)
7093                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7094                         continue;
7095                 }
7096
7097                 if (kthread_should_park())
7098                         continue;
7099
7100                 needs_sched = true;
7101                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
7102                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7103                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
7104                             !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
7105                                 needs_sched = false;
7106                                 break;
7107                         }
7108                         if (io_sqring_entries(ctx)) {
7109                                 needs_sched = false;
7110                                 break;
7111                         }
7112                 }
7113
7114                 if (needs_sched) {
7115                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7116                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
7117
7118                         schedule();
7119                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7120                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
7121                 }
7122
7123                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
7124                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7125         }
7126
7127         io_run_task_work();
7128         io_sq_thread_drop_mm_files();
7129
7130         if (cur_css)
7131                 io_sq_thread_unassociate_blkcg();
7132         if (old_cred)
7133                 revert_creds(old_cred);
7134
7135         task_lock(current);
7136         current->files = old_files;
7137         current->nsproxy = old_nsproxy;
7138         task_unlock(current);
7139
7140         kthread_parkme();
7141
7142         return 0;
7143 }
7144
7145 struct io_wait_queue {
7146         struct wait_queue_entry wq;
7147         struct io_ring_ctx *ctx;
7148         unsigned to_wait;
7149         unsigned nr_timeouts;
7150 };
7151
7152 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
7153 {
7154         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
7155
7156         /*
7157          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
7158          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
7159          * regardless of event count.
7160          */
7161         return io_cqring_events(ctx) >= iowq->to_wait ||
7162                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
7163 }
7164
7165 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
7166                             int wake_flags, void *key)
7167 {
7168         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
7169                                                         wq);
7170
7171         /*
7172          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
7173          * the task, and the next invocation will do it.
7174          */
7175         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->cq_check_overflow))
7176                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
7177         return -1;
7178 }
7179
7180 static int io_run_task_work_sig(void)
7181 {
7182         if (io_run_task_work())
7183                 return 1;
7184         if (!signal_pending(current))
7185                 return 0;
7186         if (test_tsk_thread_flag(current, TIF_NOTIFY_SIGNAL))
7187                 return -ERESTARTSYS;
7188         return -EINTR;
7189 }
7190
7191 /*
7192  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
7193  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
7194  */
7195 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
7196                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
7197                           struct __kernel_timespec __user *uts)
7198 {
7199         struct io_wait_queue iowq = {
7200                 .wq = {
7201                         .private        = current,
7202                         .func           = io_wake_function,
7203                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
7204                 },
7205                 .ctx            = ctx,
7206                 .to_wait        = min_events,
7207         };
7208         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7209         struct timespec64 ts;
7210         signed long timeout = 0;
7211         int ret = 0;
7212
7213         do {
7214                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
7215                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
7216                         return 0;
7217                 if (!io_run_task_work())
7218                         break;
7219         } while (1);
7220
7221         if (sig) {
7222 #ifdef CONFIG_COMPAT
7223                 if (in_compat_syscall())
7224                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
7225                                                       sigsz);
7226                 else
7227 #endif
7228                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
7229
7230                 if (ret)
7231                         return ret;
7232         }
7233
7234         if (uts) {
7235                 if (get_timespec64(&ts, uts))
7236                         return -EFAULT;
7237                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
7238         }
7239
7240         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7241         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7242         do {
7243                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
7244                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
7245                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7246                 /* make sure we run task_work before checking for signals */
7247                 ret = io_run_task_work_sig();
7248                 if (ret > 0)
7249                         continue;
7250                 else if (ret < 0)
7251                         break;
7252                 if (io_should_wake(&iowq))
7253                         break;
7254                 if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
7255                         continue;
7256                 if (uts) {
7257                         timeout = schedule_timeout(timeout);
7258                         if (timeout == 0) {
7259                                 ret = -ETIME;
7260                                 break;
7261                         }
7262                 } else {
7263                         schedule();
7264                 }
7265         } while (1);
7266         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
7267
7268         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7269
7270         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7271 }
7272
7273 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7274 {
7275 #if defined(CONFIG_UNIX)
7276         if (ctx->ring_sock) {
7277                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7278                 struct sk_buff *skb;
7279
7280                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
7281                         kfree_skb(skb);
7282         }
7283 #else
7284         int i;
7285
7286         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7287                 struct file *file;
7288
7289                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7290                 if (file)
7291                         fput(file);
7292         }
7293 #endif
7294 }
7295
7296 static void io_file_ref_kill(struct percpu_ref *ref)
7297 {
7298         struct fixed_file_data *data;
7299
7300         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
7301         complete(&data->done);
7302 }
7303
7304 static void io_sqe_files_set_node(struct fixed_file_data *file_data,
7305                                   struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7306 {
7307         spin_lock_bh(&file_data->lock);
7308         file_data->node = ref_node;
7309         list_add_tail(&ref_node->node, &file_data->ref_list);
7310         spin_unlock_bh(&file_data->lock);
7311         percpu_ref_get(&file_data->refs);
7312 }
7313
7314 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7315 {
7316         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
7317         struct fixed_file_ref_node *backup_node, *ref_node = NULL;
7318         unsigned nr_tables, i;
7319         int ret;
7320
7321         if (!data)
7322                 return -ENXIO;
7323         backup_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7324         if (!backup_node)
7325                 return -ENOMEM;
7326
7327         spin_lock_bh(&data->lock);
7328         ref_node = data->node;
7329         spin_unlock_bh(&data->lock);
7330         if (ref_node)
7331                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
7332
7333         percpu_ref_kill(&data->refs);
7334
7335         /* wait for all refs nodes to complete */
7336         flush_delayed_work(&ctx->file_put_work);
7337         do {
7338                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7339                 if (!ret)
7340                         break;
7341                 ret = io_run_task_work_sig();
7342                 if (ret < 0) {
7343                         percpu_ref_resurrect(&data->refs);
7344                         reinit_completion(&data->done);
7345                         io_sqe_files_set_node(data, backup_node);
7346                         return ret;
7347                 }
7348         } while (1);
7349
7350         __io_sqe_files_unregister(ctx);
7351         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7352         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7353                 kfree(data->table[i].files);
7354         kfree(data->table);
7355         percpu_ref_exit(&data->refs);
7356         kfree(data);
7357         ctx->file_data = NULL;
7358         ctx->nr_user_files = 0;
7359         destroy_fixed_file_ref_node(backup_node);
7360         return 0;
7361 }
7362
7363 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7364 {
7365         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7366                 /*
7367                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
7368                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
7369                  * set to a single CPU.
7370                  */
7371                 if (sqd->thread) {
7372                         kthread_park(sqd->thread);
7373                         kthread_stop(sqd->thread);
7374                 }
7375
7376                 kfree(sqd);
7377         }
7378 }
7379
7380 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7381 {
7382         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7383         struct io_sq_data *sqd;
7384         struct fd f;
7385
7386         f = fdget(p->wq_fd);
7387         if (!f.file)
7388                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7389         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7390                 fdput(f);
7391                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7392         }
7393
7394         ctx_attach = f.file->private_data;
7395         sqd = ctx_attach->sq_data;
7396         if (!sqd) {
7397                 fdput(f);
7398                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7399         }
7400
7401         refcount_inc(&sqd->refs);
7402         fdput(f);
7403         return sqd;
7404 }
7405
7406 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p)
7407 {
7408         struct io_sq_data *sqd;
7409
7410         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)
7411                 return io_attach_sq_data(p);
7412
7413         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7414         if (!sqd)
7415                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7416
7417         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7418         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7419         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_new_list);
7420         mutex_init(&sqd->ctx_lock);
7421         mutex_init(&sqd->lock);
7422         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7423         return sqd;
7424 }
7425
7426 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7427         __releases(&sqd->lock)
7428 {
7429         if (!sqd->thread)
7430                 return;
7431         kthread_unpark(sqd->thread);
7432         mutex_unlock(&sqd->lock);
7433 }
7434
7435 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7436         __acquires(&sqd->lock)
7437 {
7438         if (!sqd->thread)
7439                 return;
7440         mutex_lock(&sqd->lock);
7441         kthread_park(sqd->thread);
7442 }
7443
7444 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
7445 {
7446         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7447
7448         if (sqd) {
7449                 if (sqd->thread) {
7450                         /*
7451                          * We may arrive here from the error branch in
7452                          * io_sq_offload_create() where the kthread is created
7453                          * without being waked up, thus wake it up now to make
7454                          * sure the wait will complete.
7455                          */
7456                         wake_up_process(sqd->thread);
7457                         wait_for_completion(&ctx->sq_thread_comp);
7458
7459                         io_sq_thread_park(sqd);
7460                 }
7461
7462                 mutex_lock(&sqd->ctx_lock);
7463                 list_del(&ctx->sqd_list);
7464                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7465                 mutex_unlock(&sqd->ctx_lock);
7466
7467                 if (sqd->thread)
7468                         io_sq_thread_unpark(sqd);
7469
7470                 io_put_sq_data(sqd);
7471                 ctx->sq_data = NULL;
7472         }
7473 }
7474
7475 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
7476 {
7477         io_sq_thread_stop(ctx);
7478
7479         if (ctx->io_wq) {
7480                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
7481                 ctx->io_wq = NULL;
7482         }
7483 }
7484
7485 #if defined(CONFIG_UNIX)
7486 /*
7487  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7488  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7489  * loops in the file referencing.
7490  */
7491 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7492 {
7493         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7494         struct scm_fp_list *fpl;
7495         struct sk_buff *skb;
7496         int i, nr_files;
7497
7498         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7499         if (!fpl)
7500                 return -ENOMEM;
7501
7502         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7503         if (!skb) {
7504                 kfree(fpl);
7505                 return -ENOMEM;
7506         }
7507
7508         skb->sk = sk;
7509
7510         nr_files = 0;
7511         fpl->user = get_uid(ctx->user);
7512         for (i = 0; i < nr; i++) {
7513                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7514
7515                 if (!file)
7516                         continue;
7517                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7518                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7519                 nr_files++;
7520         }
7521
7522         if (nr_files) {
7523                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7524                 fpl->count = nr_files;
7525                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7526                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7527                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7528                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7529
7530                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7531                         fput(fpl->fp[i]);
7532         } else {
7533                 kfree_skb(skb);
7534                 kfree(fpl);
7535         }
7536
7537         return 0;
7538 }
7539
7540 /*
7541  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7542  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7543  * garbage collection to take care of this problem for us.
7544  */
7545 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7546 {
7547         unsigned left, total;
7548         int ret = 0;
7549
7550         total = 0;
7551         left = ctx->nr_user_files;
7552         while (left) {
7553                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7554
7555                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7556                 if (ret)
7557                         break;
7558                 left -= this_files;
7559                 total += this_files;
7560         }
7561
7562         if (!ret)
7563                 return 0;
7564
7565         while (total < ctx->nr_user_files) {
7566                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7567
7568                 if (file)
7569                         fput(file);
7570                 total++;
7571         }
7572
7573         return ret;
7574 }
7575 #else
7576 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7577 {
7578         return 0;
7579 }
7580 #endif
7581
7582 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct fixed_file_data *file_data,
7583                                     unsigned nr_tables, unsigned nr_files)
7584 {
7585         int i;
7586
7587         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7588                 struct fixed_file_table *table = &file_data->table[i];
7589                 unsigned this_files;
7590
7591                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7592                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
7593                                         GFP_KERNEL);
7594                 if (!table->files)
7595                         break;
7596                 nr_files -= this_files;
7597         }
7598
7599         if (i == nr_tables)
7600                 return 0;
7601
7602         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7603                 struct fixed_file_table *table = &file_data->table[i];
7604                 kfree(table->files);
7605         }
7606         return 1;
7607 }
7608
7609 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
7610 {
7611 #if defined(CONFIG_UNIX)
7612         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7613         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7614         struct sk_buff *skb;
7615         int i;
7616
7617         __skb_queue_head_init(&list);
7618
7619         /*
7620          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7621          * remove this entry and rearrange the file array.
7622          */
7623         skb = skb_dequeue(head);
7624         while (skb) {
7625                 struct scm_fp_list *fp;
7626
7627                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7628                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7629                         int left;
7630
7631                         if (fp->fp[i] != file)
7632                                 continue;
7633
7634                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7635                         left = fp->count - 1 - i;
7636                         if (left) {
7637                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7638                                                 left * sizeof(struct file *));
7639                         }
7640                         fp->count--;
7641                         if (!fp->count) {
7642                                 kfree_skb(skb);
7643                                 skb = NULL;
7644                         } else {
7645                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7646                         }
7647                         fput(file);
7648                         file = NULL;
7649                         break;
7650                 }
7651
7652                 if (!file)
7653                         break;
7654
7655                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7656
7657                 skb = skb_dequeue(head);
7658         }
7659
7660         if (skb_peek(&list)) {
7661                 spin_lock_irq(&head->lock);
7662                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7663                         __skb_queue_tail(head, skb);
7664                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7665         }
7666 #else
7667         fput(file);
7668 #endif
7669 }
7670
7671 struct io_file_put {
7672         struct list_head list;
7673         struct file *file;
7674 };
7675
7676 static void __io_file_put_work(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7677 {
7678         struct fixed_file_data *file_data = ref_node->file_data;
7679         struct io_ring_ctx *ctx = file_data->ctx;
7680         struct io_file_put *pfile, *tmp;
7681
7682         list_for_each_entry_safe(pfile, tmp, &ref_node->file_list, list) {
7683                 list_del(&pfile->list);
7684                 io_ring_file_put(ctx, pfile->file);
7685                 kfree(pfile);
7686         }
7687
7688         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7689         kfree(ref_node);
7690         percpu_ref_put(&file_data->refs);
7691 }
7692
7693 static void io_file_put_work(struct work_struct *work)
7694 {
7695         struct io_ring_ctx *ctx;
7696         struct llist_node *node;
7697
7698         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, file_put_work.work);
7699         node = llist_del_all(&ctx->file_put_llist);
7700
7701         while (node) {
7702                 struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7703                 struct llist_node *next = node->next;
7704
7705                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_file_ref_node, llist);
7706                 __io_file_put_work(ref_node);
7707                 node = next;
7708         }
7709 }
7710
7711 static void io_file_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7712 {
7713         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7714         struct fixed_file_data *data;
7715         struct io_ring_ctx *ctx;
7716         bool first_add = false;
7717         int delay = HZ;
7718
7719         ref_node = container_of(ref, struct fixed_file_ref_node, refs);
7720         data = ref_node->file_data;
7721         ctx = data->ctx;
7722
7723         spin_lock_bh(&data->lock);
7724         ref_node->done = true;
7725
7726         while (!list_empty(&data->ref_list)) {
7727                 ref_node = list_first_entry(&data->ref_list,
7728                                         struct fixed_file_ref_node, node);
7729                 /* recycle ref nodes in order */
7730                 if (!ref_node->done)
7731                         break;
7732                 list_del(&ref_node->node);
7733                 first_add |= llist_add(&ref_node->llist, &ctx->file_put_llist);
7734         }
7735         spin_unlock_bh(&data->lock);
7736
7737         if (percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7738                 delay = 0;
7739
7740         if (!delay)
7741                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, 0);
7742         else if (first_add)
7743                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, delay);
7744 }
7745
7746 static struct fixed_file_ref_node *alloc_fixed_file_ref_node(
7747                         struct io_ring_ctx *ctx)
7748 {
7749         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7750
7751         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7752         if (!ref_node)
7753                 return NULL;
7754
7755         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_file_data_ref_zero,
7756                             0, GFP_KERNEL)) {
7757                 kfree(ref_node);
7758                 return NULL;
7759         }
7760         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7761         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->file_list);
7762         ref_node->file_data = ctx->file_data;
7763         ref_node->done = false;
7764         return ref_node;
7765 }
7766
7767 static void destroy_fixed_file_ref_node(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7768 {
7769         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7770         kfree(ref_node);
7771 }
7772
7773 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7774                                  unsigned nr_args)
7775 {
7776         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7777         unsigned nr_tables, i;
7778         struct file *file;
7779         int fd, ret = -ENOMEM;
7780         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7781         struct fixed_file_data *file_data;
7782
7783         if (ctx->file_data)
7784                 return -EBUSY;
7785         if (!nr_args)
7786                 return -EINVAL;
7787         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7788                 return -EMFILE;
7789
7790         file_data = kzalloc(sizeof(*ctx->file_data), GFP_KERNEL);
7791         if (!file_data)
7792                 return -ENOMEM;
7793         file_data->ctx = ctx;
7794         init_completion(&file_data->done);
7795         INIT_LIST_HEAD(&file_data->ref_list);
7796         spin_lock_init(&file_data->lock);
7797
7798         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7799         file_data->table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*file_data->table),
7800                                    GFP_KERNEL);
7801         if (!file_data->table)
7802                 goto out_free;
7803
7804         if (percpu_ref_init(&file_data->refs, io_file_ref_kill,
7805                                 PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
7806                 goto out_free;
7807
7808         if (io_sqe_alloc_file_tables(file_data, nr_tables, nr_args))
7809                 goto out_ref;
7810         ctx->file_data = file_data;
7811
7812         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7813                 struct fixed_file_table *table;
7814                 unsigned index;
7815
7816                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7817                         ret = -EFAULT;
7818                         goto out_fput;
7819                 }
7820                 /* allow sparse sets */
7821                 if (fd == -1)
7822                         continue;
7823
7824                 file = fget(fd);
7825                 ret = -EBADF;
7826                 if (!file)
7827                         goto out_fput;
7828
7829                 /*
7830                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7831                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7832                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7833                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7834                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7835                  */
7836                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7837                         fput(file);
7838                         goto out_fput;
7839                 }
7840                 table = &file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7841                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7842                 table->files[index] = file;
7843         }
7844
7845         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7846         if (ret) {
7847                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7848                 return ret;
7849         }
7850
7851         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7852         if (!ref_node) {
7853                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7854                 return -ENOMEM;
7855         }
7856
7857         io_sqe_files_set_node(file_data, ref_node);
7858         return ret;
7859 out_fput:
7860         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7861                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7862                 if (file)
7863                         fput(file);
7864         }
7865         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7866                 kfree(file_data->table[i].files);
7867         ctx->nr_user_files = 0;
7868 out_ref:
7869         percpu_ref_exit(&file_data->refs);
7870 out_free:
7871         kfree(file_data->table);
7872         kfree(file_data);
7873         ctx->file_data = NULL;
7874         return ret;
7875 }
7876
7877 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7878                                 int index)
7879 {
7880 #if defined(CONFIG_UNIX)
7881         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7882         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7883         struct sk_buff *skb;
7884
7885         /*
7886          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7887          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7888          * and filling it in.
7889          */
7890         spin_lock_irq(&head->lock);
7891         skb = skb_peek(head);
7892         if (skb) {
7893                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7894
7895                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7896                         __skb_unlink(skb, head);
7897                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7898                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7899                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7900                         fpl->count++;
7901                         spin_lock_irq(&head->lock);
7902                         __skb_queue_head(head, skb);
7903                 } else {
7904                         skb = NULL;
7905                 }
7906         }
7907         spin_unlock_irq(&head->lock);
7908
7909         if (skb) {
7910                 fput(file);
7911                 return 0;
7912         }
7913
7914         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7915 #else
7916         return 0;
7917 #endif
7918 }
7919
7920 static int io_queue_file_removal(struct fixed_file_data *data,
7921                                  struct file *file)
7922 {
7923         struct io_file_put *pfile;
7924         struct fixed_file_ref_node *ref_node = data->node;
7925
7926         pfile = kzalloc(sizeof(*pfile), GFP_KERNEL);
7927         if (!pfile)
7928                 return -ENOMEM;
7929
7930         pfile->file = file;
7931         list_add(&pfile->list, &ref_node->file_list);
7932
7933         return 0;
7934 }
7935
7936 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7937                                  struct io_uring_files_update *up,
7938                                  unsigned nr_args)
7939 {
7940         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
7941         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7942         struct file *file;
7943         __s32 __user *fds;
7944         int fd, i, err;
7945         __u32 done;
7946         bool needs_switch = false;
7947
7948         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7949                 return -EOVERFLOW;
7950         if (done > ctx->nr_user_files)
7951                 return -EINVAL;
7952
7953         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7954         if (!ref_node)
7955                 return -ENOMEM;
7956
7957         done = 0;
7958         fds = u64_to_user_ptr(up->fds);
7959         while (nr_args) {
7960                 struct fixed_file_table *table;
7961                 unsigned index;
7962
7963                 err = 0;
7964                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7965                         err = -EFAULT;
7966                         break;
7967                 }
7968                 i = array_index_nospec(up->offset, ctx->nr_user_files);
7969                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7970                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7971                 if (table->files[index]) {
7972                         file = table->files[index];
7973                         err = io_queue_file_removal(data, file);
7974                         if (err)
7975                                 break;
7976                         table->files[index] = NULL;
7977                         needs_switch = true;
7978                 }
7979                 if (fd != -1) {
7980                         file = fget(fd);
7981                         if (!file) {
7982                                 err = -EBADF;
7983                                 break;
7984                         }
7985                         /*
7986                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7987                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7988                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7989                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7990                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7991                          * support regular read/write anyway.
7992                          */
7993                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7994                                 fput(file);
7995                                 err = -EBADF;
7996                                 break;
7997                         }
7998                         table->files[index] = file;
7999                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
8000                         if (err) {
8001                                 table->files[index] = NULL;
8002                                 fput(file);
8003                                 break;
8004                         }
8005                 }
8006                 nr_args--;
8007                 done++;
8008                 up->offset++;
8009         }
8010
8011         if (needs_switch) {
8012                 percpu_ref_kill(&data->node->refs);
8013                 io_sqe_files_set_node(data, ref_node);
8014         } else
8015                 destroy_fixed_file_ref_node(ref_node);
8016
8017         return done ? done : err;
8018 }
8019
8020 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8021                                unsigned nr_args)
8022 {
8023         struct io_uring_files_update up;
8024
8025         if (!ctx->file_data)
8026                 return -ENXIO;
8027         if (!nr_args)
8028                 return -EINVAL;
8029         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
8030                 return -EFAULT;
8031         if (up.resv)
8032                 return -EINVAL;
8033
8034         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
8035 }
8036
8037 static void io_free_work(struct io_wq_work *work)
8038 {
8039         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8040
8041         /* Consider that io_steal_work() relies on this ref */
8042         io_put_req(req);
8043 }
8044
8045 static int io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
8046                               struct io_uring_params *p)
8047 {
8048         struct io_wq_data data;
8049         struct fd f;
8050         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
8051         unsigned int concurrency;
8052         int ret = 0;
8053
8054         data.user = ctx->user;
8055         data.free_work = io_free_work;
8056         data.do_work = io_wq_submit_work;
8057
8058         if (!(p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)) {
8059                 /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
8060                 concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
8061
8062                 ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
8063                 if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
8064                         ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
8065                         ctx->io_wq = NULL;
8066                 }
8067                 return ret;
8068         }
8069
8070         f = fdget(p->wq_fd);
8071         if (!f.file)
8072                 return -EBADF;
8073
8074         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
8075                 ret = -EINVAL;
8076                 goto out_fput;
8077         }
8078
8079         ctx_attach = f.file->private_data;
8080         /* @io_wq is protected by holding the fd */
8081         if (!io_wq_get(ctx_attach->io_wq, &data)) {
8082                 ret = -EINVAL;
8083                 goto out_fput;
8084         }
8085
8086         ctx->io_wq = ctx_attach->io_wq;
8087 out_fput:
8088         fdput(f);
8089         return ret;
8090 }
8091
8092 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task)
8093 {
8094         struct io_uring_task *tctx;
8095         int ret;
8096
8097         tctx = kmalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
8098         if (unlikely(!tctx))
8099                 return -ENOMEM;
8100
8101         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
8102         if (unlikely(ret)) {
8103                 kfree(tctx);
8104                 return ret;
8105         }
8106
8107         xa_init(&tctx->xa);
8108         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
8109         tctx->last = NULL;
8110         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
8111         tctx->sqpoll = false;
8112         io_init_identity(&tctx->__identity);
8113         tctx->identity = &tctx->__identity;
8114         task->io_uring = tctx;
8115         return 0;
8116 }
8117
8118 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
8119 {
8120         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
8121
8122         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
8123         WARN_ON_ONCE(refcount_read(&tctx->identity->count) != 1);
8124         if (tctx->identity != &tctx->__identity)
8125                 kfree(tctx->identity);
8126         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
8127         kfree(tctx);
8128         tsk->io_uring = NULL;
8129 }
8130
8131 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
8132                                 struct io_uring_params *p)
8133 {
8134         int ret;
8135
8136         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8137                 struct io_sq_data *sqd;
8138
8139                 ret = -EPERM;
8140                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN) && !capable(CAP_SYS_NICE))
8141                         goto err;
8142
8143                 sqd = io_get_sq_data(p);
8144                 if (IS_ERR(sqd)) {
8145                         ret = PTR_ERR(sqd);
8146                         goto err;
8147                 }
8148
8149                 ctx->sq_data = sqd;
8150                 io_sq_thread_park(sqd);
8151                 mutex_lock(&sqd->ctx_lock);
8152                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_new_list);
8153                 mutex_unlock(&sqd->ctx_lock);
8154                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8155
8156                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
8157                 if (!ctx->sq_thread_idle)
8158                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
8159
8160                 if (sqd->thread)
8161                         goto done;
8162
8163                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8164                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
8165
8166                         ret = -EINVAL;
8167                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
8168                                 goto err;
8169                         if (!cpu_online(cpu))
8170                                 goto err;
8171
8172                         sqd->thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread, sqd,
8173                                                         cpu, "io_uring-sq");
8174                 } else {
8175                         sqd->thread = kthread_create(io_sq_thread, sqd,
8176                                                         "io_uring-sq");
8177                 }
8178                 if (IS_ERR(sqd->thread)) {
8179                         ret = PTR_ERR(sqd->thread);
8180                         sqd->thread = NULL;
8181                         goto err;
8182                 }
8183                 ret = io_uring_alloc_task_context(sqd->thread);
8184                 if (ret)
8185                         goto err;
8186         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8187                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
8188                 ret = -EINVAL;
8189                 goto err;
8190         }
8191
8192 done:
8193         ret = io_init_wq_offload(ctx, p);
8194         if (ret)
8195                 goto err;
8196
8197         return 0;
8198 err:
8199         io_finish_async(ctx);
8200         return ret;
8201 }
8202
8203 static void io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx)
8204 {
8205         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8206
8207         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && sqd->thread)
8208                 wake_up_process(sqd->thread);
8209 }
8210
8211 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
8212                                       unsigned long nr_pages)
8213 {
8214         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8215 }
8216
8217 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8218                                    unsigned long nr_pages)
8219 {
8220         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8221
8222         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8223         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8224
8225         do {
8226                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8227                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8228                 if (new_pages > page_limit)
8229                         return -ENOMEM;
8230         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8231                                         new_pages) != cur_pages);
8232
8233         return 0;
8234 }
8235
8236 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
8237                              enum io_mem_account acct)
8238 {
8239         if (ctx->limit_mem)
8240                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8241
8242         if (ctx->mm_account) {
8243                 if (acct == ACCT_LOCKED) {
8244                         mmap_write_lock(ctx->mm_account);
8245                         ctx->mm_account->locked_vm -= nr_pages;
8246                         mmap_write_unlock(ctx->mm_account);
8247                 }else if (acct == ACCT_PINNED) {
8248                         atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8249                 }
8250         }
8251 }
8252
8253 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
8254                           enum io_mem_account acct)
8255 {
8256         int ret;
8257
8258         if (ctx->limit_mem) {
8259                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8260                 if (ret)
8261                         return ret;
8262         }
8263
8264         if (ctx->mm_account) {
8265                 if (acct == ACCT_LOCKED) {
8266                         mmap_write_lock(ctx->mm_account);
8267                         ctx->mm_account->locked_vm += nr_pages;
8268                         mmap_write_unlock(ctx->mm_account);
8269                 } else if (acct == ACCT_PINNED) {
8270                         atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8271                 }
8272         }
8273
8274         return 0;
8275 }
8276
8277 static void io_mem_free(void *ptr)
8278 {
8279         struct page *page;
8280
8281         if (!ptr)
8282                 return;
8283
8284         page = virt_to_head_page(ptr);
8285         if (put_page_testzero(page))
8286                 free_compound_page(page);
8287 }
8288
8289 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8290 {
8291         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8292                                 __GFP_NORETRY;
8293
8294         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8295 }
8296
8297 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8298                                 size_t *sq_offset)
8299 {
8300         struct io_rings *rings;
8301         size_t off, sq_array_size;
8302
8303         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8304         if (off == SIZE_MAX)
8305                 return SIZE_MAX;
8306
8307 #ifdef CONFIG_SMP
8308         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8309         if (off == 0)
8310                 return SIZE_MAX;
8311 #endif
8312
8313         if (sq_offset)
8314                 *sq_offset = off;
8315
8316         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8317         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8318                 return SIZE_MAX;
8319
8320         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8321                 return SIZE_MAX;
8322
8323         return off;
8324 }
8325
8326 static unsigned long ring_pages(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries)
8327 {
8328         size_t pages;
8329
8330         pages = (size_t)1 << get_order(
8331                 rings_size(sq_entries, cq_entries, NULL));
8332         pages += (size_t)1 << get_order(
8333                 array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), sq_entries));
8334
8335         return pages;
8336 }
8337
8338 static int io_sqe_buffer_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8339 {
8340         int i, j;
8341
8342         if (!ctx->user_bufs)
8343                 return -ENXIO;
8344
8345         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8346                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8347
8348                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
8349                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
8350
8351                 if (imu->acct_pages)
8352                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages, ACCT_PINNED);
8353                 kvfree(imu->bvec);
8354                 imu->nr_bvecs = 0;
8355         }
8356
8357         kfree(ctx->user_bufs);
8358         ctx->user_bufs = NULL;
8359         ctx->nr_user_bufs = 0;
8360         return 0;
8361 }
8362
8363 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8364                        void __user *arg, unsigned index)
8365 {
8366         struct iovec __user *src;
8367
8368 #ifdef CONFIG_COMPAT
8369         if (ctx->compat) {
8370                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8371                 struct compat_iovec ciov;
8372
8373                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8374                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8375                         return -EFAULT;
8376
8377                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8378                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8379                 return 0;
8380         }
8381 #endif
8382         src = (struct iovec __user *) arg;
8383         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8384                 return -EFAULT;
8385         return 0;
8386 }
8387
8388 /*
8389  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8390  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8391  * match that one.
8392  *
8393  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8394  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8395  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8396  */
8397 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8398                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8399 {
8400         int i, j;
8401
8402         /* check current page array */
8403         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8404                 if (!PageCompound(pages[i]))
8405                         continue;
8406                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8407                         return true;
8408         }
8409
8410         /* check previously registered pages */
8411         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8412                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8413
8414                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8415                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8416                                 continue;
8417                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8418                                 return true;
8419                 }
8420         }
8421
8422         return false;
8423 }
8424
8425 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8426                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8427                                  struct page **last_hpage)
8428 {
8429         int i, ret;
8430
8431         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8432                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8433                         imu->acct_pages++;
8434                 } else {
8435                         struct page *hpage;
8436
8437                         hpage = compound_head(pages[i]);
8438                         if (hpage == *last_hpage)
8439                                 continue;
8440                         *last_hpage = hpage;
8441                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8442                                 continue;
8443                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8444                 }
8445         }
8446
8447         if (!imu->acct_pages)
8448                 return 0;
8449
8450         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages, ACCT_PINNED);
8451         if (ret)
8452                 imu->acct_pages = 0;
8453         return ret;
8454 }
8455
8456 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8457                                   unsigned nr_args)
8458 {
8459         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8460         struct page **pages = NULL;
8461         struct page *last_hpage = NULL;
8462         int i, j, got_pages = 0;
8463         int ret = -EINVAL;
8464
8465         if (ctx->user_bufs)
8466                 return -EBUSY;
8467         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
8468                 return -EINVAL;
8469
8470         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
8471                                         GFP_KERNEL);
8472         if (!ctx->user_bufs)
8473                 return -ENOMEM;
8474
8475         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8476                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8477                 unsigned long off, start, end, ubuf;
8478                 int pret, nr_pages;
8479                 struct iovec iov;
8480                 size_t size;
8481
8482                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8483                 if (ret)
8484                         goto err;
8485
8486                 /*
8487                  * Don't impose further limits on the size and buffer
8488                  * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8489                  * submitted if they are wrong.
8490                  */
8491                 ret = -EFAULT;
8492                 if (!iov.iov_base || !iov.iov_len)
8493                         goto err;
8494
8495                 /* arbitrary limit, but we need something */
8496                 if (iov.iov_len > SZ_1G)
8497                         goto err;
8498
8499                 ubuf = (unsigned long) iov.iov_base;
8500                 end = (ubuf + iov.iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8501                 start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8502                 nr_pages = end - start;
8503
8504                 ret = 0;
8505                 if (!pages || nr_pages > got_pages) {
8506                         kvfree(vmas);
8507                         kvfree(pages);
8508                         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *),
8509                                                 GFP_KERNEL);
8510                         vmas = kvmalloc_array(nr_pages,
8511                                         sizeof(struct vm_area_struct *),
8512                                         GFP_KERNEL);
8513                         if (!pages || !vmas) {
8514                                 ret = -ENOMEM;
8515                                 goto err;
8516                         }
8517                         got_pages = nr_pages;
8518                 }
8519
8520                 imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
8521                                                 GFP_KERNEL);
8522                 ret = -ENOMEM;
8523                 if (!imu->bvec)
8524                         goto err;
8525
8526                 ret = 0;
8527                 mmap_read_lock(current->mm);
8528                 pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages,
8529                                       FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8530                                       pages, vmas);
8531                 if (pret == nr_pages) {
8532                         /* don't support file backed memory */
8533                         for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
8534                                 struct vm_area_struct *vma = vmas[j];
8535
8536                                 if (vma->vm_file &&
8537                                     !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8538                                         ret = -EOPNOTSUPP;
8539                                         break;
8540                                 }
8541                         }
8542                 } else {
8543                         ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8544                 }
8545                 mmap_read_unlock(current->mm);
8546                 if (ret) {
8547                         /*
8548                          * if we did partial map, or found file backed vmas,
8549                          * release any pages we did get
8550                          */
8551                         if (pret > 0)
8552                                 unpin_user_pages(pages, pret);
8553                         kvfree(imu->bvec);
8554                         goto err;
8555                 }
8556
8557                 ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, &last_hpage);
8558                 if (ret) {
8559                         unpin_user_pages(pages, pret);
8560                         kvfree(imu->bvec);
8561                         goto err;
8562                 }
8563
8564                 off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8565                 size = iov.iov_len;
8566                 for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
8567                         size_t vec_len;
8568
8569                         vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8570                         imu->bvec[j].bv_page = pages[j];
8571                         imu->bvec[j].bv_len = vec_len;
8572                         imu->bvec[j].bv_offset = off;
8573                         off = 0;
8574                         size -= vec_len;
8575                 }
8576                 /* store original address for later verification */
8577                 imu->ubuf = ubuf;
8578                 imu->len = iov.iov_len;
8579                 imu->nr_bvecs = nr_pages;
8580
8581                 ctx->nr_user_bufs++;
8582         }
8583         kvfree(pages);
8584         kvfree(vmas);
8585         return 0;
8586 err:
8587         kvfree(pages);
8588         kvfree(vmas);
8589         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8590         return ret;
8591 }
8592
8593 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8594 {
8595         __s32 __user *fds = arg;
8596         int fd;
8597
8598         if (ctx->cq_ev_fd)
8599                 return -EBUSY;
8600
8601         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8602                 return -EFAULT;
8603
8604         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8605         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8606                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8607                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8608                 return ret;
8609         }
8610
8611         return 0;
8612 }
8613
8614 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8615 {
8616         if (ctx->cq_ev_fd) {
8617                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8618                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8619                 return 0;
8620         }
8621
8622         return -ENXIO;
8623 }
8624
8625 static int __io_destroy_buffers(int id, void *p, void *data)
8626 {
8627         struct io_ring_ctx *ctx = data;
8628         struct io_buffer *buf = p;
8629
8630         __io_remove_buffers(ctx, buf, id, -1U);
8631         return 0;
8632 }
8633
8634 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8635 {
8636         idr_for_each(&ctx->io_buffer_idr, __io_destroy_buffers, ctx);
8637         idr_destroy(&ctx->io_buffer_idr);
8638 }
8639
8640 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8641 {
8642         io_finish_async(ctx);
8643         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8644
8645         if (ctx->sqo_task) {
8646                 put_task_struct(ctx->sqo_task);
8647                 ctx->sqo_task = NULL;
8648                 mmdrop(ctx->mm_account);
8649                 ctx->mm_account = NULL;
8650         }
8651
8652 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
8653         if (ctx->sqo_blkcg_css)
8654                 css_put(ctx->sqo_blkcg_css);
8655 #endif
8656
8657         io_sqe_files_unregister(ctx);
8658         io_eventfd_unregister(ctx);
8659         io_destroy_buffers(ctx);
8660         idr_destroy(&ctx->personality_idr);
8661
8662 #if defined(CONFIG_UNIX)
8663         if (ctx->ring_sock) {
8664                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8665                 sock_release(ctx->ring_sock);
8666         }
8667 #endif
8668
8669         io_mem_free(ctx->rings);
8670         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8671
8672         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8673         free_uid(ctx->user);
8674         put_cred(ctx->creds);
8675         kfree(ctx->cancel_hash);
8676         kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
8677         kfree(ctx);
8678 }
8679
8680 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8681 {
8682         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8683         __poll_t mask = 0;
8684
8685         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8686         /*
8687          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8688          * io_commit_cqring
8689          */
8690         smp_rmb();
8691         if (!io_sqring_full(ctx))
8692                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8693         io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
8694         if (io_cqring_events(ctx))
8695                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8696
8697         return mask;
8698 }
8699
8700 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8701 {
8702         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8703
8704         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8705 }
8706
8707 static int io_remove_personalities(int id, void *p, void *data)
8708 {
8709         struct io_ring_ctx *ctx = data;
8710         struct io_identity *iod;
8711
8712         iod = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
8713         if (iod) {
8714                 put_cred(iod->creds);
8715                 if (refcount_dec_and_test(&iod->count))
8716                         kfree(iod);
8717         }
8718         return 0;
8719 }
8720
8721 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8722 {
8723         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
8724                                                exit_work);
8725
8726         /*
8727          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8728          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8729          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8730          * as nobody else will be looking for them.
8731          */
8732         do {
8733                 __io_uring_cancel_task_requests(ctx, NULL);
8734         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8735         io_ring_ctx_free(ctx);
8736 }
8737
8738 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8739 {
8740         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8741
8742         return req->ctx == data;
8743 }
8744
8745 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8746 {
8747         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8748         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8749
8750         if (WARN_ON_ONCE((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && !ctx->sqo_dead))
8751                 ctx->sqo_dead = 1;
8752
8753         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
8754         ctx->cq_overflow_flushed = 1;
8755         if (ctx->rings)
8756                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8757         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8758
8759         io_kill_timeouts(ctx, NULL, NULL);
8760         io_poll_remove_all(ctx, NULL, NULL);
8761
8762         if (ctx->io_wq)
8763                 io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8764
8765         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8766         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8767         idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_remove_personalities, ctx);
8768
8769         /*
8770          * Do this upfront, so we won't have a grace period where the ring
8771          * is closed but resources aren't reaped yet. This can cause
8772          * spurious failure in setting up a new ring.
8773          */
8774         io_unaccount_mem(ctx, ring_pages(ctx->sq_entries, ctx->cq_entries),
8775                          ACCT_LOCKED);
8776
8777         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8778         /*
8779          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8780          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8781          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8782          * over using system_wq.
8783          */
8784         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8785 }
8786
8787 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8788 {
8789         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8790
8791         file->private_data = NULL;
8792         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8793         return 0;
8794 }
8795
8796 struct io_task_cancel {
8797         struct task_struct *task;
8798         struct files_struct *files;
8799 };
8800
8801 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8802 {
8803         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8804         struct io_task_cancel *cancel = data;
8805         bool ret;
8806
8807         if (cancel->files && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8808                 unsigned long flags;
8809                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8810
8811                 /* protect against races with linked timeouts */
8812                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8813                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8814                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8815         } else {
8816                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8817         }
8818         return ret;
8819 }
8820
8821 static void io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8822                                   struct task_struct *task,
8823                                   struct files_struct *files)
8824 {
8825         struct io_defer_entry *de = NULL;
8826         LIST_HEAD(list);
8827
8828         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8829         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8830                 if (io_match_task(de->req, task, files)) {
8831                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8832                         break;
8833                 }
8834         }
8835         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8836
8837         while (!list_empty(&list)) {
8838                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8839                 list_del_init(&de->list);
8840                 req_set_fail_links(de->req);
8841                 io_put_req(de->req);
8842                 io_req_complete(de->req, -ECANCELED);
8843                 kfree(de);
8844         }
8845 }
8846
8847 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8848                                   struct task_struct *task,
8849                                   struct files_struct *files)
8850 {
8851         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
8852                 struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .files = files };
8853                 struct io_kiocb *req;
8854                 DEFINE_WAIT(wait);
8855                 bool found = false;
8856
8857                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
8858                 list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry) {
8859                         if (req->task != task ||
8860                             req->work.identity->files != files)
8861                                 continue;
8862                         found = true;
8863                         break;
8864                 }
8865                 if (found)
8866                         prepare_to_wait(&task->io_uring->wait, &wait,
8867                                         TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8868                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
8869
8870                 /* We need to keep going until we don't find a matching req */
8871                 if (!found)
8872                         break;
8873
8874                 io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_task_cb, &cancel, true);
8875                 io_poll_remove_all(ctx, task, files);
8876                 io_kill_timeouts(ctx, task, files);
8877                 /* cancellations _may_ trigger task work */
8878                 io_run_task_work();
8879                 schedule();
8880                 finish_wait(&task->io_uring->wait, &wait);
8881         }
8882 }
8883
8884 static void __io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8885                                             struct task_struct *task)
8886 {
8887         while (1) {
8888                 struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .files = NULL, };
8889                 enum io_wq_cancel cret;
8890                 bool ret = false;
8891
8892                 if (ctx->io_wq) {
8893                         cret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
8894                                                &cancel, true);
8895                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8896                 }
8897
8898                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8899                 if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
8900                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8901                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8902                                 ret = true;
8903                         }
8904                 }
8905
8906                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, NULL);
8907                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, NULL);
8908                 ret |= io_run_task_work();
8909                 if (!ret)
8910                         break;
8911                 cond_resched();
8912         }
8913 }
8914
8915 static void io_disable_sqo_submit(struct io_ring_ctx *ctx)
8916 {
8917         WARN_ON_ONCE(ctx->sqo_task != current);
8918
8919         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8920         ctx->sqo_dead = 1;
8921         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8922
8923         /* make sure callers enter the ring to get error */
8924         if (ctx->rings)
8925                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
8926 }
8927
8928 /*
8929  * We need to iteratively cancel requests, in case a request has dependent
8930  * hard links. These persist even for failure of cancelations, hence keep
8931  * looping until none are found.
8932  */
8933 static void io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8934                                           struct files_struct *files)
8935 {
8936         struct task_struct *task = current;
8937
8938         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && ctx->sq_data) {
8939                 /* for SQPOLL only sqo_task has task notes */
8940                 io_disable_sqo_submit(ctx);
8941                 task = ctx->sq_data->thread;
8942                 atomic_inc(&task->io_uring->in_idle);
8943                 io_sq_thread_park(ctx->sq_data);
8944         }
8945
8946         io_cancel_defer_files(ctx, task, files);
8947         io_cqring_overflow_flush(ctx, true, task, files);
8948
8949         if (!files)
8950                 __io_uring_cancel_task_requests(ctx, task);
8951         else
8952                 io_uring_cancel_files(ctx, task, files);
8953
8954         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && ctx->sq_data) {
8955                 atomic_dec(&task->io_uring->in_idle);
8956                 /*
8957                  * If the files that are going away are the ones in the thread
8958                  * identity, clear them out.
8959                  */
8960                 if (task->io_uring->identity->files == files)
8961                         task->io_uring->identity->files = NULL;
8962                 io_sq_thread_unpark(ctx->sq_data);
8963         }
8964 }
8965
8966 /*
8967  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
8968  */
8969 static int io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
8970 {
8971         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8972         int ret;
8973
8974         if (unlikely(!tctx)) {
8975                 ret = io_uring_alloc_task_context(current);
8976                 if (unlikely(ret))
8977                         return ret;
8978                 tctx = current->io_uring;
8979         }
8980         if (tctx->last != file) {
8981                 void *old = xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)file);
8982
8983                 if (!old) {
8984                         get_file(file);
8985                         ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)file,
8986                                                 file, GFP_KERNEL));
8987                         if (ret) {
8988                                 fput(file);
8989                                 return ret;
8990                         }
8991                 }
8992                 tctx->last = file;
8993         }
8994
8995         /*
8996          * This is race safe in that the task itself is doing this, hence it
8997          * cannot be going through the exit/cancel paths at the same time.
8998          * This cannot be modified while exit/cancel is running.
8999          */
9000         if (!tctx->sqpoll && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
9001                 tctx->sqpoll = true;
9002
9003         return 0;
9004 }
9005
9006 /*
9007  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
9008  */
9009 static void io_uring_del_task_file(struct file *file)
9010 {
9011         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9012
9013         if (tctx->last == file)
9014                 tctx->last = NULL;
9015         file = xa_erase(&tctx->xa, (unsigned long)file);
9016         if (file)
9017                 fput(file);
9018 }
9019
9020 static void io_uring_remove_task_files(struct io_uring_task *tctx)
9021 {
9022         struct file *file;
9023         unsigned long index;
9024
9025         xa_for_each(&tctx->xa, index, file)
9026                 io_uring_del_task_file(file);
9027 }
9028
9029 void __io_uring_files_cancel(struct files_struct *files)
9030 {
9031         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9032         struct file *file;
9033         unsigned long index;
9034
9035         /* make sure overflow events are dropped */
9036         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9037         xa_for_each(&tctx->xa, index, file)
9038                 io_uring_cancel_task_requests(file->private_data, files);
9039         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9040
9041         if (files)
9042                 io_uring_remove_task_files(tctx);
9043 }
9044
9045 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx)
9046 {
9047         unsigned long index;
9048         struct file *file;
9049         s64 inflight;
9050
9051         inflight = percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
9052         if (!tctx->sqpoll)
9053                 return inflight;
9054
9055         /*
9056          * If we have SQPOLL rings, then we need to iterate and find them, and
9057          * add the pending count for those.
9058          */
9059         xa_for_each(&tctx->xa, index, file) {
9060                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9061
9062                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9063                         struct io_uring_task *__tctx = ctx->sqo_task->io_uring;
9064
9065                         inflight += percpu_counter_sum(&__tctx->inflight);
9066                 }
9067         }
9068
9069         return inflight;
9070 }
9071
9072 /*
9073  * Find any io_uring fd that this task has registered or done IO on, and cancel
9074  * requests.
9075  */
9076 void __io_uring_task_cancel(void)
9077 {
9078         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9079         DEFINE_WAIT(wait);
9080         s64 inflight;
9081
9082         /* make sure overflow events are dropped */
9083         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9084
9085         do {
9086                 /* read completions before cancelations */
9087                 inflight = tctx_inflight(tctx);
9088                 if (!inflight)
9089                         break;
9090                 __io_uring_files_cancel(NULL);
9091
9092                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9093
9094                 /*
9095                  * If we've seen completions, retry. This avoids a race where
9096                  * a completion comes in before we did prepare_to_wait().
9097                  */
9098                 if (inflight != tctx_inflight(tctx))
9099                         continue;
9100                 schedule();
9101                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9102         } while (1);
9103
9104         finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9105         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9106
9107         io_uring_remove_task_files(tctx);
9108 }
9109
9110 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
9111 {
9112         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9113         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9114
9115         if (!tctx)
9116                 return 0;
9117
9118         /* we should have cancelled and erased it before PF_EXITING */
9119         WARN_ON_ONCE((current->flags & PF_EXITING) &&
9120                      xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)file));
9121
9122         /*
9123          * fput() is pending, will be 2 if the only other ref is our potential
9124          * task file note. If the task is exiting, drop regardless of count.
9125          */
9126         if (atomic_long_read(&file->f_count) != 2)
9127                 return 0;
9128
9129         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9130                 /* there is only one file note, which is owned by sqo_task */
9131                 WARN_ON_ONCE((ctx->sqo_task == current) ==
9132                              !xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)file));
9133
9134                 io_disable_sqo_submit(ctx);
9135         }
9136
9137         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) || ctx->sqo_task == current)
9138                 io_uring_del_task_file(file);
9139         return 0;
9140 }
9141
9142 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9143                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9144 {
9145         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9146         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9147         struct page *page;
9148         void *ptr;
9149
9150         switch (offset) {
9151         case IORING_OFF_SQ_RING:
9152         case IORING_OFF_CQ_RING:
9153                 ptr = ctx->rings;
9154                 break;
9155         case IORING_OFF_SQES:
9156                 ptr = ctx->sq_sqes;
9157                 break;
9158         default:
9159                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9160         }
9161
9162         page = virt_to_head_page(ptr);
9163         if (sz > page_size(page))
9164                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9165
9166         return ptr;
9167 }
9168
9169 #ifdef CONFIG_MMU
9170
9171 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9172 {
9173         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9174         unsigned long pfn;
9175         void *ptr;
9176
9177         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9178         if (IS_ERR(ptr))
9179                 return PTR_ERR(ptr);
9180
9181         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9182         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9183 }
9184
9185 #else /* !CONFIG_MMU */
9186
9187 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9188 {
9189         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9190 }
9191
9192 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9193 {
9194         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9195 }
9196
9197 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9198         unsigned long addr, unsigned long len,
9199         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9200 {
9201         void *ptr;
9202
9203         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9204         if (IS_ERR(ptr))
9205                 return PTR_ERR(ptr);
9206
9207         return (unsigned long) ptr;
9208 }
9209
9210 #endif /* !CONFIG_MMU */
9211
9212 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9213 {
9214         int ret = 0;
9215         DEFINE_WAIT(wait);
9216
9217         do {
9218                 if (!io_sqring_full(ctx))
9219                         break;
9220
9221                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9222
9223                 if (unlikely(ctx->sqo_dead)) {
9224                         ret = -EOWNERDEAD;
9225                         goto out;
9226                 }
9227
9228                 if (!io_sqring_full(ctx))
9229                         break;
9230
9231                 schedule();
9232         } while (!signal_pending(current));
9233
9234         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9235 out:
9236         return ret;
9237 }
9238
9239 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9240                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9241                           const sigset_t __user **sig)
9242 {
9243         struct io_uring_getevents_arg arg;
9244
9245         /*
9246          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9247          * is just a pointer to the sigset_t.
9248          */
9249         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9250                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9251                 *ts = NULL;
9252                 return 0;
9253         }
9254
9255         /*
9256          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9257          * timespec and sigset_t pointers if good.
9258          */
9259         if (*argsz != sizeof(arg))
9260                 return -EINVAL;
9261         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9262                 return -EFAULT;
9263         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9264         *argsz = arg.sigmask_sz;
9265         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9266         return 0;
9267 }
9268
9269 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9270                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9271                 size_t, argsz)
9272 {
9273         struct io_ring_ctx *ctx;
9274         long ret = -EBADF;
9275         int submitted = 0;
9276         struct fd f;
9277
9278         io_run_task_work();
9279
9280         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9281                         IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG))
9282                 return -EINVAL;
9283
9284         f = fdget(fd);
9285         if (!f.file)
9286                 return -EBADF;
9287
9288         ret = -EOPNOTSUPP;
9289         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9290                 goto out_fput;
9291
9292         ret = -ENXIO;
9293         ctx = f.file->private_data;
9294         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
9295                 goto out_fput;
9296
9297         ret = -EBADFD;
9298         if (ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED)
9299                 goto out;
9300
9301         /*
9302          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9303          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9304          * we were asked to.
9305          */
9306         ret = 0;
9307         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9308                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
9309
9310                 ret = -EOWNERDEAD;
9311                 if (unlikely(ctx->sqo_dead))
9312                         goto out;
9313                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9314                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9315                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9316                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9317                         if (ret)
9318                                 goto out;
9319                 }
9320                 submitted = to_submit;
9321         } else if (to_submit) {
9322                 ret = io_uring_add_task_file(ctx, f.file);
9323                 if (unlikely(ret))
9324                         goto out;
9325                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9326                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9327                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9328
9329                 if (submitted != to_submit)
9330                         goto out;
9331         }
9332         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9333                 const sigset_t __user *sig;
9334                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9335
9336                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9337                 if (unlikely(ret))
9338                         goto out;
9339
9340                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9341
9342                 /*
9343                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9344                  * space applications don't need to do io completion events
9345                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9346                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9347                  */
9348                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9349                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9350                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9351                 } else {
9352                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9353                 }
9354         }
9355
9356 out:
9357         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9358 out_fput:
9359         fdput(f);
9360         return submitted ? submitted : ret;
9361 }
9362
9363 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9364 static int io_uring_show_cred(int id, void *p, void *data)
9365 {
9366         struct io_identity *iod = p;
9367         const struct cred *cred = iod->creds;
9368         struct seq_file *m = data;
9369         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9370         struct group_info *gi;
9371         kernel_cap_t cap;
9372         unsigned __capi;
9373         int g;
9374
9375         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9376         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9377         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9378         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9379         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9380         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9381         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9382         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9383         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9384         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9385         gi = cred->group_info;
9386         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9387                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9388                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9389         }
9390         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9391         cap = cred->cap_effective;
9392         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9393                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9394         seq_putc(m, '\n');
9395         return 0;
9396 }
9397
9398 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9399 {
9400         struct io_sq_data *sq = NULL;
9401         bool has_lock;
9402         int i;
9403
9404         /*
9405          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9406          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9407          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9408          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9409          */
9410         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9411
9412         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
9413                 sq = ctx->sq_data;
9414
9415         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9416         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9417         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9418         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9419                 struct fixed_file_table *table;
9420                 struct file *f;
9421
9422                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
9423                 f = table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
9424                 if (f)
9425                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9426                 else
9427                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9428         }
9429         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9430         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9431                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
9432
9433                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
9434                                                 (unsigned int) buf->len);
9435         }
9436         if (has_lock && !idr_is_empty(&ctx->personality_idr)) {
9437                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9438                 idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_uring_show_cred, m);
9439         }
9440         seq_printf(m, "PollList:\n");
9441         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9442         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9443                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9444                 struct io_kiocb *req;
9445
9446                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9447                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9448                                         req->task->task_works != NULL);
9449         }
9450         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9451         if (has_lock)
9452                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9453 }
9454
9455 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9456 {
9457         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9458
9459         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9460                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9461                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9462         }
9463 }
9464 #endif
9465
9466 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9467         .release        = io_uring_release,
9468         .flush          = io_uring_flush,
9469         .mmap           = io_uring_mmap,
9470 #ifndef CONFIG_MMU
9471         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9472         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9473 #endif
9474         .poll           = io_uring_poll,
9475         .fasync         = io_uring_fasync,
9476 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9477         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9478 #endif
9479 };
9480
9481 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9482                                   struct io_uring_params *p)
9483 {
9484         struct io_rings *rings;
9485         size_t size, sq_array_offset;
9486
9487         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9488         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9489         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9490
9491         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9492         if (size == SIZE_MAX)
9493                 return -EOVERFLOW;
9494
9495         rings = io_mem_alloc(size);
9496         if (!rings)
9497                 return -ENOMEM;
9498
9499         ctx->rings = rings;
9500         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9501         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9502         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9503         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9504         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9505         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
9506         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
9507
9508         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9509         if (size == SIZE_MAX) {
9510                 io_mem_free(ctx->rings);
9511                 ctx->rings = NULL;
9512                 return -EOVERFLOW;
9513         }
9514
9515         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9516         if (!ctx->sq_sqes) {
9517                 io_mem_free(ctx->rings);
9518                 ctx->rings = NULL;
9519                 return -ENOMEM;
9520         }
9521
9522         return 0;
9523 }
9524
9525 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9526 {
9527         int ret, fd;
9528
9529         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9530         if (fd < 0)
9531                 return fd;
9532
9533         ret = io_uring_add_task_file(ctx, file);
9534         if (ret) {
9535                 put_unused_fd(fd);
9536                 return ret;
9537         }
9538         fd_install(fd, file);
9539         return fd;
9540 }
9541
9542 /*
9543  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9544  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9545  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9546  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9547  */
9548 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9549 {
9550         struct file *file;
9551 #if defined(CONFIG_UNIX)
9552         int ret;
9553
9554         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9555                                 &ctx->ring_sock);
9556         if (ret)
9557                 return ERR_PTR(ret);
9558 #endif
9559
9560         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9561                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9562 #if defined(CONFIG_UNIX)
9563         if (IS_ERR(file)) {
9564                 sock_release(ctx->ring_sock);
9565                 ctx->ring_sock = NULL;
9566         } else {
9567                 ctx->ring_sock->file = file;
9568         }
9569 #endif
9570         return file;
9571 }
9572
9573 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9574                            struct io_uring_params __user *params)
9575 {
9576         struct user_struct *user = NULL;
9577         struct io_ring_ctx *ctx;
9578         struct file *file;
9579         bool limit_mem;
9580         int ret;
9581
9582         if (!entries)
9583                 return -EINVAL;
9584         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9585                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9586                         return -EINVAL;
9587                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9588         }
9589
9590         /*
9591          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9592          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9593          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9594          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9595          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9596          * of CQ ring entries manually.
9597          */
9598         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9599         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9600                 /*
9601                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9602                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9603                  * any cq vs sq ring sizing.
9604                  */
9605                 if (!p->cq_entries)
9606                         return -EINVAL;
9607                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9608                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9609                                 return -EINVAL;
9610                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9611                 }
9612                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9613                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9614                         return -EINVAL;
9615         } else {
9616                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9617         }
9618
9619         user = get_uid(current_user());
9620         limit_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
9621
9622         if (limit_mem) {
9623                 ret = __io_account_mem(user,
9624                                 ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries));
9625                 if (ret) {
9626                         free_uid(user);
9627                         return ret;
9628                 }
9629         }
9630
9631         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9632         if (!ctx) {
9633                 if (limit_mem)
9634                         __io_unaccount_mem(user, ring_pages(p->sq_entries,
9635                                                                 p->cq_entries));
9636                 free_uid(user);
9637                 return -ENOMEM;
9638         }
9639         ctx->compat = in_compat_syscall();
9640         ctx->user = user;
9641         ctx->creds = get_current_cred();
9642 #ifdef CONFIG_AUDIT
9643         ctx->loginuid = current->loginuid;
9644         ctx->sessionid = current->sessionid;
9645 #endif
9646         ctx->sqo_task = get_task_struct(current);
9647
9648         /*
9649          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9650          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9651          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9652          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9653          */
9654         mmgrab(current->mm);
9655         ctx->mm_account = current->mm;
9656
9657 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
9658         /*
9659          * The sq thread will belong to the original cgroup it was inited in.
9660          * If the cgroup goes offline (e.g. disabling the io controller), then
9661          * issued bios will be associated with the closest cgroup later in the
9662          * block layer.
9663          */
9664         rcu_read_lock();
9665         ctx->sqo_blkcg_css = blkcg_css();
9666         ret = css_tryget_online(ctx->sqo_blkcg_css);
9667         rcu_read_unlock();
9668         if (!ret) {
9669                 /* don't init against a dying cgroup, have the user try again */
9670                 ctx->sqo_blkcg_css = NULL;
9671                 ret = -ENODEV;
9672                 goto err;
9673         }
9674 #endif
9675
9676         /*
9677          * Account memory _before_ installing the file descriptor. Once
9678          * the descriptor is installed, it can get closed at any time. Also
9679          * do this before hitting the general error path, as ring freeing
9680          * will un-account as well.
9681          */
9682         io_account_mem(ctx, ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries),
9683                        ACCT_LOCKED);
9684         ctx->limit_mem = limit_mem;
9685
9686         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9687         if (ret)
9688                 goto err;
9689
9690         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9691         if (ret)
9692                 goto err;
9693
9694         if (!(p->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9695                 io_sq_offload_start(ctx);
9696
9697         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9698         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9699         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9700         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9701         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9702         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9703         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9704         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9705
9706         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9707         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9708         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9709         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9710         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9711         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9712         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9713         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9714
9715         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9716                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9717                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9718                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9719                         IORING_FEAT_EXT_ARG;
9720
9721         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9722                 ret = -EFAULT;
9723                 goto err;
9724         }
9725
9726         file = io_uring_get_file(ctx);
9727         if (IS_ERR(file)) {
9728                 ret = PTR_ERR(file);
9729                 goto err;
9730         }
9731
9732         /*
9733          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9734          * having closed it before we finish setup
9735          */
9736         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9737         if (ret < 0) {
9738                 io_disable_sqo_submit(ctx);
9739                 /* fput will clean it up */
9740                 fput(file);
9741                 return ret;
9742         }
9743
9744         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9745         return ret;
9746 err:
9747         io_disable_sqo_submit(ctx);
9748         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9749         return ret;
9750 }
9751
9752 /*
9753  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9754  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9755  * params structure passed in.
9756  */
9757 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9758 {
9759         struct io_uring_params p;
9760         int i;
9761
9762         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9763                 return -EFAULT;
9764         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9765                 if (p.resv[i])
9766                         return -EINVAL;
9767         }
9768
9769         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9770                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9771                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9772                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9773                 return -EINVAL;
9774
9775         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9776 }
9777
9778 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9779                 struct io_uring_params __user *, params)
9780 {
9781         return io_uring_setup(entries, params);
9782 }
9783
9784 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9785 {
9786         struct io_uring_probe *p;
9787         size_t size;
9788         int i, ret;
9789
9790         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9791         if (size == SIZE_MAX)
9792                 return -EOVERFLOW;
9793         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9794         if (!p)
9795                 return -ENOMEM;
9796
9797         ret = -EFAULT;
9798         if (copy_from_user(p, arg, size))
9799                 goto out;
9800         ret = -EINVAL;
9801         if (memchr_inv(p, 0, size))
9802                 goto out;
9803
9804         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9805         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9806                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9807
9808         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9809                 p->ops[i].op = i;
9810                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9811                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9812         }
9813         p->ops_len = i;
9814
9815         ret = 0;
9816         if (copy_to_user(arg, p, size))
9817                 ret = -EFAULT;
9818 out:
9819         kfree(p);
9820         return ret;
9821 }
9822
9823 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9824 {
9825         struct io_identity *id;
9826         int ret;
9827
9828         id = kmalloc(sizeof(*id), GFP_KERNEL);
9829         if (unlikely(!id))
9830                 return -ENOMEM;
9831
9832         io_init_identity(id);
9833         id->creds = get_current_cred();
9834
9835         ret = idr_alloc_cyclic(&ctx->personality_idr, id, 1, USHRT_MAX, GFP_KERNEL);
9836         if (ret < 0) {
9837                 put_cred(id->creds);
9838                 kfree(id);
9839         }
9840         return ret;
9841 }
9842
9843 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
9844 {
9845         struct io_identity *iod;
9846
9847         iod = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
9848         if (iod) {
9849                 put_cred(iod->creds);
9850                 if (refcount_dec_and_test(&iod->count))
9851                         kfree(iod);
9852                 return 0;
9853         }
9854
9855         return -EINVAL;
9856 }
9857
9858 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9859                                     unsigned int nr_args)
9860 {
9861         struct io_uring_restriction *res;
9862         size_t size;
9863         int i, ret;
9864
9865         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9866         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9867                 return -EBADFD;
9868
9869         /* We allow only a single restrictions registration */
9870         if (ctx->restrictions.registered)
9871                 return -EBUSY;
9872
9873         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9874                 return -EINVAL;
9875
9876         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9877         if (size == SIZE_MAX)
9878                 return -EOVERFLOW;
9879
9880         res = memdup_user(arg, size);
9881         if (IS_ERR(res))
9882                 return PTR_ERR(res);
9883
9884         ret = 0;
9885
9886         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9887                 switch (res[i].opcode) {
9888                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9889                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9890                                 ret = -EINVAL;
9891                                 goto out;
9892                         }
9893
9894                         __set_bit(res[i].register_op,
9895                                   ctx->restrictions.register_op);
9896                         break;
9897                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9898                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9899                                 ret = -EINVAL;
9900                                 goto out;
9901                         }
9902
9903                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9904                         break;
9905                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9906                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9907                         break;
9908                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9909                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9910                         break;
9911                 default:
9912                         ret = -EINVAL;
9913                         goto out;
9914                 }
9915         }
9916
9917 out:
9918         /* Reset all restrictions if an error happened */
9919         if (ret != 0)
9920                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9921         else
9922                 ctx->restrictions.registered = true;
9923
9924         kfree(res);
9925         return ret;
9926 }
9927
9928 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9929 {
9930         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9931                 return -EBADFD;
9932
9933         if (ctx->restrictions.registered)
9934                 ctx->restricted = 1;
9935
9936         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9937
9938         io_sq_offload_start(ctx);
9939
9940         return 0;
9941 }
9942
9943 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9944 {
9945         switch (op) {
9946         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9947         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9948         case IORING_REGISTER_PROBE:
9949         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9950         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9951                 return false;
9952         default:
9953                 return true;
9954         }
9955 }
9956
9957 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
9958                                void __user *arg, unsigned nr_args)
9959         __releases(ctx->uring_lock)
9960         __acquires(ctx->uring_lock)
9961 {
9962         int ret;
9963
9964         /*
9965          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
9966          * someone else killed the ctx or is already going through
9967          * io_uring_register().
9968          */
9969         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
9970                 return -ENXIO;
9971
9972         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9973                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9974
9975                 /*
9976                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
9977                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
9978                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
9979                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
9980                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
9981                  * after we've killed the percpu ref.
9982                  */
9983                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9984                 do {
9985                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
9986                         if (!ret)
9987                                 break;
9988                         ret = io_run_task_work_sig();
9989                         if (ret < 0)
9990                                 break;
9991                 } while (1);
9992
9993                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9994
9995                 if (ret) {
9996                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
9997                         goto out_quiesce;
9998                 }
9999         }
10000
10001         if (ctx->restricted) {
10002                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST) {
10003                         ret = -EINVAL;
10004                         goto out;
10005                 }
10006
10007                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op)) {
10008                         ret = -EACCES;
10009                         goto out;
10010                 }
10011         }
10012
10013         switch (opcode) {
10014         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10015                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, arg, nr_args);
10016                 break;
10017         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10018                 ret = -EINVAL;
10019                 if (arg || nr_args)
10020                         break;
10021                 ret = io_sqe_buffer_unregister(ctx);
10022                 break;
10023         case IORING_REGISTER_FILES:
10024                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
10025                 break;
10026         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10027                 ret = -EINVAL;
10028                 if (arg || nr_args)
10029                         break;
10030                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
10031                 break;
10032         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10033                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
10034                 break;
10035         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
10036         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
10037                 ret = -EINVAL;
10038                 if (nr_args != 1)
10039                         break;
10040                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
10041                 if (ret)
10042                         break;
10043                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
10044                         ctx->eventfd_async = 1;
10045                 else
10046                         ctx->eventfd_async = 0;
10047                 break;
10048         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
10049                 ret = -EINVAL;
10050                 if (arg || nr_args)
10051                         break;
10052                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
10053                 break;
10054         case IORING_REGISTER_PROBE:
10055                 ret = -EINVAL;
10056                 if (!arg || nr_args > 256)
10057                         break;
10058                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
10059                 break;
10060         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10061                 ret = -EINVAL;
10062                 if (arg || nr_args)
10063                         break;
10064                 ret = io_register_personality(ctx);
10065                 break;
10066         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10067                 ret = -EINVAL;
10068                 if (arg)
10069                         break;
10070                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
10071                 break;
10072         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
10073                 ret = -EINVAL;
10074                 if (arg || nr_args)
10075                         break;
10076                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
10077                 break;
10078         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
10079                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
10080                 break;
10081         default:
10082                 ret = -EINVAL;
10083                 break;
10084         }
10085
10086 out:
10087         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10088                 /* bring the ctx back to life */
10089                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
10090 out_quiesce:
10091                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
10092         }
10093         return ret;
10094 }
10095
10096 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
10097                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
10098 {
10099         struct io_ring_ctx *ctx;
10100         long ret = -EBADF;
10101         struct fd f;
10102
10103         f = fdget(fd);
10104         if (!f.file)
10105                 return -EBADF;
10106
10107         ret = -EOPNOTSUPP;
10108         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
10109                 goto out_fput;
10110
10111         ctx = f.file->private_data;
10112
10113         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10114         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
10115         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10116         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
10117                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
10118 out_fput:
10119         fdput(f);
10120         return ret;
10121 }
10122
10123 static int __init io_uring_init(void)
10124 {
10125 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
10126         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
10127         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
10128 } while (0)
10129
10130 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
10131         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
10132         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
10133         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
10134         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
10135         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
10136         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
10137         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
10138         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
10139         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
10140         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
10141         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
10142         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
10143         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
10144         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
10145         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
10146         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
10147         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
10148         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
10149         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
10150         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
10151         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
10152         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
10153         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
10154         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
10155         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
10156         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
10157         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
10158         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
10159         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
10160         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
10161
10162         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
10163         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
10164         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC);
10165         return 0;
10166 };
10167 __initcall(io_uring_init);