fs/io_uring.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
   4  * supporting fast/efficient IO.
   5  *
   6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
   7  * the application and kernel side.
   8  *
   9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
  10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
  11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
  12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
  13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
  14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
  15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
  16  * CQ entries.
  17  *
  18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
  19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
  20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
  21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
  22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
  23  * head will do).
  24  *
  25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
  26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
  27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
  28  * between.
  29  *
  30  * Also see the examples in the liburing library:
  31  *
  32  *      git://git.kernel.dk/liburing
  33  *
  34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
  35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
  36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
  37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
  38  *
  39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
  40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
  41  */
  42 #include <linux/kernel.h>
  43 #include <linux/init.h>
  44 #include <linux/errno.h>
  45 #include <linux/syscalls.h>
  46 #include <linux/compat.h>
  47 #include <net/compat.h>
  48 #include <linux/refcount.h>
  49 #include <linux/uio.h>
  50 #include <linux/bits.h>
  51
  52 #include <linux/sched/signal.h>
  53 #include <linux/fs.h>
  54 #include <linux/file.h>
  55 #include <linux/fdtable.h>
  56 #include <linux/mm.h>
  57 #include <linux/mman.h>
  58 #include <linux/percpu.h>
  59 #include <linux/slab.h>
  60 #include <linux/blkdev.h>
  61 #include <linux/bvec.h>
  62 #include <linux/net.h>
  63 #include <net/sock.h>
  64 #include <net/af_unix.h>
  65 #include <net/scm.h>
  66 #include <linux/anon_inodes.h>
  67 #include <linux/sched/mm.h>
  68 #include <linux/uaccess.h>
  69 #include <linux/nospec.h>
  70 #include <linux/sizes.h>
  71 #include <linux/hugetlb.h>
  72 #include <linux/highmem.h>
  73 #include <linux/namei.h>
  74 #include <linux/fsnotify.h>
  75 #include <linux/fadvise.h>
  76 #include <linux/eventpoll.h>
  77 #include <linux/splice.h>
  78 #include <linux/task_work.h>
  79 #include <linux/pagemap.h>
  80 #include <linux/io_uring.h>
  81
  82 #define CREATE_TRACE_POINTS
  83 #include <trace/events/io_uring.h>
  84
  85 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  86
  87 #include "internal.h"
  88 #include "io-wq.h"
  89
  90 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  91 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  92
  93 /*
  94  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
  95  */
  96 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
  97 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
  98 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
  99 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
 100 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
 101                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
 102
 103 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
 104                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
 105                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
 106
 107 struct io_uring {
 108         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 109         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 110 };
 111
 112 /*
 113  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 114  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 115  *
 116  * The offsets to the member fields are published through struct
 117  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 118  */
 119 struct io_rings {
 120         /*
 121          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 122          * masked to get valid indices.
 123          *
 124          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 125          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 126          * cq ring.
 127          */
 128         struct io_uring         sq, cq;
 129         /*
 130          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 131          * ring_entries - 1)
 132          */
 133         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 134         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 135         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 136         /*
 137          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 138          * invalid index stored in array
 139          *
 140          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 141          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 142          * cached value).
 143          *
 144          * After a new SQ head value was read by the application this
 145          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 146          * the new SQ head (and possibly more).
 147          */
 148         u32                     sq_dropped;
 149         /*
 150          * Runtime SQ flags
 151          *
 152          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 153          * application.
 154          *
 155          * The application needs a full memory barrier before checking
 156          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 157          */
 158         u32                     sq_flags;
 159         /*
 160          * Runtime CQ flags
 161          *
 162          * Written by the application, shouldn't be modified by the
 163          * kernel.
 164          */
 165         u32                     cq_flags;
 166         /*
 167          * Number of completion events lost because the queue was full;
 168          * this should be avoided by the application by making sure
 169          * there are not more requests pending than there is space in
 170          * the completion queue.
 171          *
 172          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 173          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 174          * cached value).
 175          *
 176          * As completion events come in out of order this counter is not
 177          * ordered with any other data.
 178          */
 179         u32                     cq_overflow;
 180         /*
 181          * Ring buffer of completion events.
 182          *
 183          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 184          * produced, so the application is allowed to modify pending
 185          * entries.
 186          */
 187         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 188 };
 189
 190 enum io_uring_cmd_flags {
 191         IO_URING_F_NONBLOCK             = 1,
 192         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 2,
 193 };
 194
 195 struct io_mapped_ubuf {
 196         u64             ubuf;
 197         size_t          len;
 198         struct          bio_vec *bvec;
 199         unsigned int    nr_bvecs;
 200         unsigned long   acct_pages;
 201 };
 202
 203 struct io_ring_ctx;
 204
 205 struct io_overflow_cqe {
 206         struct io_uring_cqe cqe;
 207         struct list_head list;
 208 };
 209
 210 struct io_rsrc_put {
 211         struct list_head list;
 212         union {
 213                 void *rsrc;
 214                 struct file *file;
 215         };
 216 };
 217
 218 struct fixed_rsrc_table {
 219         struct file             **files;
 220 };
 221
 222 struct fixed_rsrc_ref_node {
 223         struct percpu_ref               refs;
 224         struct list_head                node;
 225         struct list_head                rsrc_list;
 226         struct fixed_rsrc_data          *rsrc_data;
 227         void                            (*rsrc_put)(struct io_ring_ctx *ctx,
 228                                                     struct io_rsrc_put *prsrc);
 229         struct llist_node               llist;
 230         bool                            done;
 231 };
 232
 233 struct fixed_rsrc_data {
 234         struct fixed_rsrc_table         *table;
 235         struct io_ring_ctx              *ctx;
 236
 237         struct fixed_rsrc_ref_node      *node;
 238         struct percpu_ref               refs;
 239         struct completion               done;
 240         bool                            quiesce;
 241 };
 242
 243 struct io_buffer {
 244         struct list_head list;
 245         __u64 addr;
 246         __s32 len;
 247         __u16 bid;
 248 };
 249
 250 struct io_restriction {
 251         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 252         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 253         u8 sqe_flags_allowed;
 254         u8 sqe_flags_required;
 255         bool registered;
 256 };
 257
 258 enum {
 259         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
 260         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
 261 };
 262
 263 struct io_sq_data {
 264         refcount_t              refs;
 265         atomic_t                park_pending;
 266         struct mutex            lock;
 267
 268         /* ctx's that are using this sqd */
 269         struct list_head        ctx_list;
 270
 271         struct task_struct      *thread;
 272         struct wait_queue_head  wait;
 273
 274         unsigned                sq_thread_idle;
 275         int                     sq_cpu;
 276         pid_t                   task_pid;
 277         pid_t                   task_tgid;
 278
 279         unsigned long           state;
 280         struct completion       exited;
 281         struct callback_head    *park_task_work;
 282 };
 283
 284 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 285 #define IO_COMPL_BATCH                  32
 286 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
 287 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
 288
 289 struct io_comp_state {
 290         struct io_kiocb         *reqs[IO_COMPL_BATCH];
 291         unsigned int            nr;
 292         unsigned int            locked_free_nr;
 293         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
 294         struct list_head        free_list;
 295         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
 296         struct list_head        locked_free_list;
 297 };
 298
 299 struct io_submit_link {
 300         struct io_kiocb         *head;
 301         struct io_kiocb         *last;
 302 };
 303
 304 struct io_submit_state {
 305         struct blk_plug         plug;
 306         struct io_submit_link   link;
 307
 308         /*
 309          * io_kiocb alloc cache
 310          */
 311         void                    *reqs[IO_REQ_CACHE_SIZE];
 312         unsigned int            free_reqs;
 313
 314         bool                    plug_started;
 315
 316         /*
 317          * Batch completion logic
 318          */
 319         struct io_comp_state    comp;
 320
 321         /*
 322          * File reference cache
 323          */
 324         struct file             *file;
 325         unsigned int            fd;
 326         unsigned int            file_refs;
 327         unsigned int            ios_left;
 328 };
 329
 330 struct io_ring_ctx {
 331         struct {
 332                 struct percpu_ref       refs;
 333         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 334
 335         struct {
 336                 unsigned int            flags;
 337                 unsigned int            compat: 1;
 338                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
 339                 unsigned int            drain_next: 1;
 340                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 341                 unsigned int            restricted: 1;
 342
 343                 /*
 344                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 345                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 346                  *
 347                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 348                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 349                  * the queue when needed.
 350                  *
 351                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 352                  * array.
 353                  */
 354                 u32                     *sq_array;
 355                 unsigned                cached_sq_head;
 356                 unsigned                sq_entries;
 357                 unsigned                sq_mask;
 358                 unsigned                sq_thread_idle;
 359                 unsigned                cached_sq_dropped;
 360                 unsigned                cached_cq_overflow;
 361                 unsigned long           sq_check_overflow;
 362
 363                 /* hashed buffered write serialization */
 364                 struct io_wq_hash       *hash_map;
 365
 366                 struct list_head        defer_list;
 367                 struct list_head        timeout_list;
 368                 struct list_head        cq_overflow_list;
 369
 370                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 371         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 372
 373         struct {
 374                 struct mutex            uring_lock;
 375                 wait_queue_head_t       wait;
 376         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 377
 378         struct io_submit_state          submit_state;
 379
 380         struct io_rings *rings;
 381
 382         /* Only used for accounting purposes */
 383         struct mm_struct        *mm_account;
 384
 385         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
 386         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 387
 388         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 389         struct list_head        sqd_list;
 390
 391         /*
 392          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
 393          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
 394          * used. Only updated through io_uring_register(2).
 395          */
 396         struct fixed_rsrc_data  *file_data;
 397         unsigned                nr_user_files;
 398
 399         /* if used, fixed mapped user buffers */
 400         unsigned                nr_user_bufs;
 401         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
 402
 403         struct user_struct      *user;
 404
 405         struct completion       ref_comp;
 406
 407 #if defined(CONFIG_UNIX)
 408         struct socket           *ring_sock;
 409 #endif
 410
 411         struct xarray           io_buffers;
 412
 413         struct xarray           personalities;
 414         u32                     pers_next;
 415
 416         struct {
 417                 unsigned                cached_cq_tail;
 418                 unsigned                cq_entries;
 419                 unsigned                cq_mask;
 420                 atomic_t                cq_timeouts;
 421                 unsigned                cq_last_tm_flush;
 422                 unsigned long           cq_check_overflow;
 423                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 424                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 425                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 426         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 427
 428         struct {
 429                 spinlock_t              completion_lock;
 430
 431                 /*
 432                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 433                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 434                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 435                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 436                  */
 437                 struct list_head        iopoll_list;
 438                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 439                 unsigned                cancel_hash_bits;
 440                 bool                    poll_multi_file;
 441
 442                 spinlock_t              inflight_lock;
 443                 struct list_head        inflight_list;
 444         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 445
 446         struct delayed_work             rsrc_put_work;
 447         struct llist_head               rsrc_put_llist;
 448         struct list_head                rsrc_ref_list;
 449         spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
 450         struct fixed_rsrc_ref_node      *rsrc_backup_node;
 451
 452         struct io_restriction           restrictions;
 453
 454         /* exit task_work */
 455         struct callback_head            *exit_task_work;
 456
 457         struct wait_queue_head          hash_wait;
 458
 459         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
 460         struct work_struct              exit_work;
 461         struct list_head                tctx_list;
 462 };
 463
 464 struct io_uring_task {
 465         /* submission side */
 466         struct xarray           xa;
 467         struct wait_queue_head  wait;
 468         const struct io_ring_ctx *last;
 469         struct io_wq            *io_wq;
 470         struct percpu_counter   inflight;
 471         atomic_t                in_idle;
 472
 473         spinlock_t              task_lock;
 474         struct io_wq_work_list  task_list;
 475         unsigned long           task_state;
 476         struct callback_head    task_work;
 477 };
 478
 479 /*
 480  * First field must be the file pointer in all the
 481  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 482  */
 483 struct io_poll_iocb {
 484         struct file                     *file;
 485         struct wait_queue_head          *head;
 486         __poll_t                        events;
 487         bool                            done;
 488         bool                            canceled;
 489         bool                            update_events;
 490         bool                            update_user_data;
 491         union {
 492                 struct wait_queue_entry wait;
 493                 struct {
 494                         u64             old_user_data;
 495                         u64             new_user_data;
 496                 };
 497         };
 498 };
 499
 500 struct io_poll_remove {
 501         struct file                     *file;
 502         u64                             addr;
 503 };
 504
 505 struct io_close {
 506         struct file                     *file;
 507         int                             fd;
 508 };
 509
 510 struct io_timeout_data {
 511         struct io_kiocb                 *req;
 512         struct hrtimer                  timer;
 513         struct timespec64               ts;
 514         enum hrtimer_mode               mode;
 515 };
 516
 517 struct io_accept {
 518         struct file                     *file;
 519         struct sockaddr __user          *addr;
 520         int __user                      *addr_len;
 521         int                             flags;
 522         unsigned long                   nofile;
 523 };
 524
 525 struct io_sync {
 526         struct file                     *file;
 527         loff_t                          len;
 528         loff_t                          off;
 529         int                             flags;
 530         int                             mode;
 531 };
 532
 533 struct io_cancel {
 534         struct file                     *file;
 535         u64                             addr;
 536 };
 537
 538 struct io_timeout {
 539         struct file                     *file;
 540         u32                             off;
 541         u32                             target_seq;
 542         struct list_head                list;
 543         /* head of the link, used by linked timeouts only */
 544         struct io_kiocb                 *head;
 545 };
 546
 547 struct io_timeout_rem {
 548         struct file                     *file;
 549         u64                             addr;
 550
 551         /* timeout update */
 552         struct timespec64               ts;
 553         u32                             flags;
 554 };
 555
 556 struct io_rw {
 557         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 558         struct kiocb                    kiocb;
 559         u64                             addr;
 560         u64                             len;
 561 };
 562
 563 struct io_connect {
 564         struct file                     *file;
 565         struct sockaddr __user          *addr;
 566         int                             addr_len;
 567 };
 568
 569 struct io_sr_msg {
 570         struct file                     *file;
 571         union {
 572                 struct user_msghdr __user *umsg;
 573                 void __user             *buf;
 574         };
 575         int                             msg_flags;
 576         int                             bgid;
 577         size_t                          len;
 578         struct io_buffer                *kbuf;
 579 };
 580
 581 struct io_open {
 582         struct file                     *file;
 583         int                             dfd;
 584         struct filename                 *filename;
 585         struct open_how                 how;
 586         unsigned long                   nofile;
 587 };
 588
 589 struct io_rsrc_update {
 590         struct file                     *file;
 591         u64                             arg;
 592         u32                             nr_args;
 593         u32                             offset;
 594 };
 595
 596 struct io_fadvise {
 597         struct file                     *file;
 598         u64                             offset;
 599         u32                             len;
 600         u32                             advice;
 601 };
 602
 603 struct io_madvise {
 604         struct file                     *file;
 605         u64                             addr;
 606         u32                             len;
 607         u32                             advice;
 608 };
 609
 610 struct io_epoll {
 611         struct file                     *file;
 612         int                             epfd;
 613         int                             op;
 614         int                             fd;
 615         struct epoll_event              event;
 616 };
 617
 618 struct io_splice {
 619         struct file                     *file_out;
 620         struct file                     *file_in;
 621         loff_t                          off_out;
 622         loff_t                          off_in;
 623         u64                             len;
 624         unsigned int                    flags;
 625 };
 626
 627 struct io_provide_buf {
 628         struct file                     *file;
 629         __u64                           addr;
 630         __s32                           len;
 631         __u32                           bgid;
 632         __u16                           nbufs;
 633         __u16                           bid;
 634 };
 635
 636 struct io_statx {
 637         struct file                     *file;
 638         int                             dfd;
 639         unsigned int                    mask;
 640         unsigned int                    flags;
 641         const char __user               *filename;
 642         struct statx __user             *buffer;
 643 };
 644
 645 struct io_shutdown {
 646         struct file                     *file;
 647         int                             how;
 648 };
 649
 650 struct io_rename {
 651         struct file                     *file;
 652         int                             old_dfd;
 653         int                             new_dfd;
 654         struct filename                 *oldpath;
 655         struct filename                 *newpath;
 656         int                             flags;
 657 };
 658
 659 struct io_unlink {
 660         struct file                     *file;
 661         int                             dfd;
 662         int                             flags;
 663         struct filename                 *filename;
 664 };
 665
 666 struct io_completion {
 667         struct file                     *file;
 668         struct list_head                list;
 669         u32                             cflags;
 670 };
 671
 672 struct io_async_connect {
 673         struct sockaddr_storage         address;
 674 };
 675
 676 struct io_async_msghdr {
 677         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 678         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
 679         struct iovec                    *free_iov;
 680         struct sockaddr __user          *uaddr;
 681         struct msghdr                   msg;
 682         struct sockaddr_storage         addr;
 683 };
 684
 685 struct io_async_rw {
 686         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 687         const struct iovec              *free_iovec;
 688         struct iov_iter                 iter;
 689         size_t                          bytes_done;
 690         struct wait_page_queue          wpq;
 691 };
 692
 693 enum {
 694         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 695         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 696         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 697         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 698         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 699         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 700
 701         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
 702         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 703         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 704         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 705         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 706         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 707         REQ_F_POLLED_BIT,
 708         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 709         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
 710         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
 711         REQ_F_REISSUE_BIT,
 712         REQ_F_DONT_REISSUE_BIT,
 713         /* keep async read/write and isreg together and in order */
 714         REQ_F_ASYNC_READ_BIT,
 715         REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT,
 716         REQ_F_ISREG_BIT,
 717
 718         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 719         __REQ_F_LAST_BIT,
 720 };
 721
 722 enum {
 723         /* ctx owns file */
 724         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 725         /* drain existing IO first */
 726         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 727         /* linked sqes */
 728         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 729         /* doesn't sever on completion < 0 */
 730         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 731         /* IOSQE_ASYNC */
 732         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 733         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 734         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 735
 736         /* fail rest of links */
 737         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
 738         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
 739         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 740         /* read/write uses file position */
 741         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 742         /* must not punt to workers */
 743         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 744         /* has or had linked timeout */
 745         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 746         /* needs cleanup */
 747         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 748         /* already went through poll handler */
 749         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 750         /* buffer already selected */
 751         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 752         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
 753         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
 754         /* completion is deferred through io_comp_state */
 755         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
 756         /* caller should reissue async */
 757         REQ_F_REISSUE           = BIT(REQ_F_REISSUE_BIT),
 758         /* don't attempt request reissue, see io_rw_reissue() */
 759         REQ_F_DONT_REISSUE      = BIT(REQ_F_DONT_REISSUE_BIT),
 760         /* supports async reads */
 761         REQ_F_ASYNC_READ        = BIT(REQ_F_ASYNC_READ_BIT),
 762         /* supports async writes */
 763         REQ_F_ASYNC_WRITE       = BIT(REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT),
 764         /* regular file */
 765         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 766 };
 767
 768 struct async_poll {
 769         struct io_poll_iocb     poll;
 770         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 771 };
 772
 773 struct io_task_work {
 774         struct io_wq_work_node  node;
 775         task_work_func_t        func;
 776 };
 777
 778 /*
 779  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 780  * as the first entry in their struct definition. So you can
 781  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 782  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 783  */
 784 struct io_kiocb {
 785         union {
 786                 struct file             *file;
 787                 struct io_rw            rw;
 788                 struct io_poll_iocb     poll;
 789                 struct io_poll_remove   poll_remove;
 790                 struct io_accept        accept;
 791                 struct io_sync          sync;
 792                 struct io_cancel        cancel;
 793                 struct io_timeout       timeout;
 794                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 795                 struct io_connect       connect;
 796                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 797                 struct io_open          open;
 798                 struct io_close         close;
 799                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
 800                 struct io_fadvise       fadvise;
 801                 struct io_madvise       madvise;
 802                 struct io_epoll         epoll;
 803                 struct io_splice        splice;
 804                 struct io_provide_buf   pbuf;
 805                 struct io_statx         statx;
 806                 struct io_shutdown      shutdown;
 807                 struct io_rename        rename;
 808                 struct io_unlink        unlink;
 809                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 810                 struct io_completion    compl;
 811         };
 812
 813         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 814         void                            *async_data;
 815         u8                              opcode;
 816         /* polled IO has completed */
 817         u8                              iopoll_completed;
 818
 819         u16                             buf_index;
 820         u32                             result;
 821
 822         struct io_ring_ctx              *ctx;
 823         unsigned int                    flags;
 824         atomic_t                        refs;
 825         struct task_struct              *task;
 826         u64                             user_data;
 827
 828         struct io_kiocb                 *link;
 829         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
 830
 831         /*
 832          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
 833          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
 834          */
 835         struct list_head                inflight_entry;
 836         union {
 837                 struct io_task_work     io_task_work;
 838                 struct callback_head    task_work;
 839         };
 840         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 841         struct hlist_node               hash_node;
 842         struct async_poll               *apoll;
 843         struct io_wq_work               work;
 844 };
 845
 846 struct io_tctx_node {
 847         struct list_head        ctx_node;
 848         struct task_struct      *task;
 849         struct io_ring_ctx      *ctx;
 850 };
 851
 852 struct io_defer_entry {
 853         struct list_head        list;
 854         struct io_kiocb         *req;
 855         u32                     seq;
 856 };
 857
 858 struct io_op_def {
 859         /* needs req->file assigned */
 860         unsigned                needs_file : 1;
 861         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 862         unsigned                hash_reg_file : 1;
 863         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 864         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 865         /* opcode is not supported by this kernel */
 866         unsigned                not_supported : 1;
 867         /* set if opcode supports polled "wait" */
 868         unsigned                pollin : 1;
 869         unsigned                pollout : 1;
 870         /* op supports buffer selection */
 871         unsigned                buffer_select : 1;
 872         /* do prep async if is going to be punted */
 873         unsigned                needs_async_setup : 1;
 874         /* should block plug */
 875         unsigned                plug : 1;
 876         /* size of async data needed, if any */
 877         unsigned short          async_size;
 878 };
 879
 880 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 881         [IORING_OP_NOP] = {},
 882         [IORING_OP_READV] = {
 883                 .needs_file             = 1,
 884                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 885                 .pollin                 = 1,
 886                 .buffer_select          = 1,
 887                 .needs_async_setup      = 1,
 888                 .plug                   = 1,
 889                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 890         },
 891         [IORING_OP_WRITEV] = {
 892                 .needs_file             = 1,
 893                 .hash_reg_file          = 1,
 894                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 895                 .pollout                = 1,
 896                 .needs_async_setup      = 1,
 897                 .plug                   = 1,
 898                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 899         },
 900         [IORING_OP_FSYNC] = {
 901                 .needs_file             = 1,
 902         },
 903         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 904                 .needs_file             = 1,
 905                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 906                 .pollin                 = 1,
 907                 .plug                   = 1,
 908                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 909         },
 910         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 911                 .needs_file             = 1,
 912                 .hash_reg_file          = 1,
 913                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 914                 .pollout                = 1,
 915                 .plug                   = 1,
 916                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 917         },
 918         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 919                 .needs_file             = 1,
 920                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 921         },
 922         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 923         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 924                 .needs_file             = 1,
 925         },
 926         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 927                 .needs_file             = 1,
 928                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 929                 .pollout                = 1,
 930                 .needs_async_setup      = 1,
 931                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 932         },
 933         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 934                 .needs_file             = 1,
 935                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 936                 .pollin                 = 1,
 937                 .buffer_select          = 1,
 938                 .needs_async_setup      = 1,
 939                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 940         },
 941         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 942                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 943         },
 944         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
 945                 /* used by timeout updates' prep() */
 946         },
 947         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 948                 .needs_file             = 1,
 949                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 950                 .pollin                 = 1,
 951         },
 952         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 953         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 954                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 955         },
 956         [IORING_OP_CONNECT] = {
 957                 .needs_file             = 1,
 958                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 959                 .pollout                = 1,
 960                 .needs_async_setup      = 1,
 961                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
 962         },
 963         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 964                 .needs_file             = 1,
 965         },
 966         [IORING_OP_OPENAT] = {},
 967         [IORING_OP_CLOSE] = {},
 968         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
 969         [IORING_OP_STATX] = {},
 970         [IORING_OP_READ] = {
 971                 .needs_file             = 1,
 972                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 973                 .pollin                 = 1,
 974                 .buffer_select          = 1,
 975                 .plug                   = 1,
 976                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 977         },
 978         [IORING_OP_WRITE] = {
 979                 .needs_file             = 1,
 980                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 981                 .pollout                = 1,
 982                 .plug                   = 1,
 983                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 984         },
 985         [IORING_OP_FADVISE] = {
 986                 .needs_file             = 1,
 987         },
 988         [IORING_OP_MADVISE] = {},
 989         [IORING_OP_SEND] = {
 990                 .needs_file             = 1,
 991                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 992                 .pollout                = 1,
 993         },
 994         [IORING_OP_RECV] = {
 995                 .needs_file             = 1,
 996                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 997                 .pollin                 = 1,
 998                 .buffer_select          = 1,
 999         },
1000         [IORING_OP_OPENAT2] = {
1001         },
1002         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
1003                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1004         },
1005         [IORING_OP_SPLICE] = {
1006                 .needs_file             = 1,
1007                 .hash_reg_file          = 1,
1008                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1009         },
1010         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
1011         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
1012         [IORING_OP_TEE] = {
1013                 .needs_file             = 1,
1014                 .hash_reg_file          = 1,
1015                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1016         },
1017         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1018                 .needs_file             = 1,
1019         },
1020         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1021         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1022 };
1023
1024 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1025 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index);
1026 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1027                                          struct task_struct *task,
1028                                          struct files_struct *files);
1029 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_ring_ctx *ctx);
1030 static void destroy_fixed_rsrc_ref_node(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node);
1031 static struct fixed_rsrc_ref_node *alloc_fixed_rsrc_ref_node(
1032                         struct io_ring_ctx *ctx);
1033 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
1034
1035 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
1036 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1037 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
1038 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1039 static void io_put_task(struct task_struct *task, int nr);
1040 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req);
1041 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1042 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1043 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
1044                                  struct io_uring_rsrc_update *ip,
1045                                  unsigned nr_args);
1046 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1047 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
1048                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1049 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1050 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1051
1052 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1053 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
1054                                         struct io_ring_ctx *ctx);
1055 static bool io_poll_remove_waitqs(struct io_kiocb *req);
1056 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req);
1057
1058 static struct kmem_cache *req_cachep;
1059
1060 static const struct file_operations io_uring_fops;
1061
1062 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1063 {
1064 #if defined(CONFIG_UNIX)
1065         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1066                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1067
1068                 return ctx->ring_sock->sk;
1069         }
1070 #endif
1071         return NULL;
1072 }
1073 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1074
1075 #define io_for_each_link(pos, head) \
1076         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1077
1078 static inline void io_set_resource_node(struct io_kiocb *req)
1079 {
1080         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1081
1082         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1083                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->file_data->node->refs;
1084                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1085         }
1086 }
1087
1088 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head,
1089                           struct task_struct *task,
1090                           struct files_struct *files)
1091 {
1092         struct io_kiocb *req;
1093
1094         if (task && head->task != task)
1095                 return false;
1096         if (!files)
1097                 return true;
1098
1099         io_for_each_link(req, head) {
1100                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1101                         return true;
1102         }
1103         return false;
1104 }
1105
1106 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1107 {
1108         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1109                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1110 }
1111
1112 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1113 {
1114         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1115
1116         complete(&ctx->ref_comp);
1117 }
1118
1119 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1120 {
1121         return !req->timeout.off;
1122 }
1123
1124 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1125 {
1126         struct io_ring_ctx *ctx;
1127         int hash_bits;
1128
1129         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1130         if (!ctx)
1131                 return NULL;
1132
1133         /*
1134          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1135          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1136          */
1137         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1138         hash_bits -= 5;
1139         if (hash_bits <= 0)
1140                 hash_bits = 1;
1141         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1142         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1143                                         GFP_KERNEL);
1144         if (!ctx->cancel_hash)
1145                 goto err;
1146         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1147
1148         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1149                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1150                 goto err;
1151
1152         ctx->flags = p->flags;
1153         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1154         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1155         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1156         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1157         init_completion(&ctx->ref_comp);
1158         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1159         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1160         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1161         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1162         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1163         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1164         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1165         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1166         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1167         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1168         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1169         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1170         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1171         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1172         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1173         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.free_list);
1174         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.locked_free_list);
1175         return ctx;
1176 err:
1177         kfree(ctx->cancel_hash);
1178         kfree(ctx);
1179         return NULL;
1180 }
1181
1182 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1183 {
1184         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1185                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1186
1187                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1188                                 + READ_ONCE(ctx->cached_cq_overflow);
1189         }
1190
1191         return false;
1192 }
1193
1194 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1195 {
1196         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1197
1198         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1199                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1200
1201                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
1202                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
1203                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
1204         }
1205 }
1206
1207 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1208 {
1209         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1210         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1211
1212         if (!req->work.creds)
1213                 req->work.creds = get_current_cred();
1214
1215         req->work.list.next = NULL;
1216         req->work.flags = 0;
1217         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1218                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1219
1220         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1221                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1222                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1223         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
1224                 if (def->unbound_nonreg_file)
1225                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1226         }
1227
1228         switch (req->opcode) {
1229         case IORING_OP_SPLICE:
1230         case IORING_OP_TEE:
1231                 /*
1232                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
1233                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
1234                  */
1235                 if (!S_ISREG(file_inode(req->splice.file_in)->i_mode))
1236                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1237                 break;
1238         }
1239 }
1240
1241 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1242 {
1243         struct io_kiocb *cur;
1244
1245         io_for_each_link(cur, req)
1246                 io_prep_async_work(cur);
1247 }
1248
1249 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1250 {
1251         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1252         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1253         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1254
1255         BUG_ON(!tctx);
1256         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1257
1258         /* init ->work of the whole link before punting */
1259         io_prep_async_link(req);
1260         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1261                                         &req->work, req->flags);
1262         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1263         if (link)
1264                 io_queue_linked_timeout(link);
1265 }
1266
1267 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1268 {
1269         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1270         int ret;
1271
1272         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1273         if (ret != -1) {
1274                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1275                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1276                 list_del_init(&req->timeout.list);
1277                 io_cqring_fill_event(req, status);
1278                 io_put_req_deferred(req, 1);
1279         }
1280 }
1281
1282 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1283 {
1284         do {
1285                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1286                                                 struct io_defer_entry, list);
1287
1288                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1289                         break;
1290                 list_del_init(&de->list);
1291                 io_req_task_queue(de->req);
1292                 kfree(de);
1293         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1294 }
1295
1296 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1297 {
1298         u32 seq;
1299
1300         if (list_empty(&ctx->timeout_list))
1301                 return;
1302
1303         seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1304
1305         do {
1306                 u32 events_needed, events_got;
1307                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1308                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1309
1310                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1311                         break;
1312
1313                 /*
1314                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1315                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1316                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1317                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1318                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1319                  */
1320                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1321                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1322                 if (events_got < events_needed)
1323                         break;
1324
1325                 list_del_init(&req->timeout.list);
1326                 io_kill_timeout(req, 0);
1327         } while (!list_empty(&ctx->timeout_list));
1328
1329         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1330 }
1331
1332 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1333 {
1334         io_flush_timeouts(ctx);
1335
1336         /* order cqe stores with ring update */
1337         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1338
1339         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1340                 __io_queue_deferred(ctx);
1341 }
1342
1343 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1344 {
1345         struct io_rings *r = ctx->rings;
1346
1347         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == r->sq_ring_entries;
1348 }
1349
1350 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1351 {
1352         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1353 }
1354
1355 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1356 {
1357         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1358         unsigned tail;
1359
1360         /*
1361          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1362          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1363          * fill the cq entry
1364          */
1365         if (__io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1366                 return NULL;
1367
1368         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1369         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1370 }
1371
1372 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1373 {
1374         if (!ctx->cq_ev_fd)
1375                 return false;
1376         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1377                 return false;
1378         if (!ctx->eventfd_async)
1379                 return true;
1380         return io_wq_current_is_worker();
1381 }
1382
1383 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1384 {
1385         /* see waitqueue_active() comment */
1386         smp_mb();
1387
1388         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1389                 wake_up(&ctx->wait);
1390         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1391                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1392         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1393                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1394         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1395                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1396                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1397         }
1398 }
1399
1400 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1401 {
1402         /* see waitqueue_active() comment */
1403         smp_mb();
1404
1405         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1406                 if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1407                         wake_up(&ctx->wait);
1408         }
1409         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1410                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1411         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1412                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1413                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1414         }
1415 }
1416
1417 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1418 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1419 {
1420         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1421         unsigned long flags;
1422         bool all_flushed, posted;
1423
1424         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1425                 return false;
1426
1427         posted = false;
1428         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1429         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1430                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqring(ctx);
1431                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
1432
1433                 if (!cqe && !force)
1434                         break;
1435                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
1436                                         struct io_overflow_cqe, list);
1437                 if (cqe)
1438                         memcpy(cqe, &ocqe->cqe, sizeof(*cqe));
1439                 else
1440                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1441                                    ++ctx->cached_cq_overflow);
1442                 posted = true;
1443                 list_del(&ocqe->list);
1444                 kfree(ocqe);
1445         }
1446
1447         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1448         if (all_flushed) {
1449                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1450                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1451                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1452         }
1453
1454         if (posted)
1455                 io_commit_cqring(ctx);
1456         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1457         if (posted)
1458                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1459         return all_flushed;
1460 }
1461
1462 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1463 {
1464         bool ret = true;
1465
1466         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1467                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1468                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1469                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1470                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, force);
1471                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1472                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1473         }
1474
1475         return ret;
1476 }
1477
1478 /*
1479  * Shamelessly stolen from the mm implementation of page reference checking,
1480  * see commit f958d7b528b1 for details.
1481  */
1482 #define req_ref_zero_or_close_to_overflow(req)  \
1483         ((unsigned int) atomic_read(&(req->refs)) + 127u <= 127u)
1484
1485 static inline bool req_ref_inc_not_zero(struct io_kiocb *req)
1486 {
1487         return atomic_inc_not_zero(&req->refs);
1488 }
1489
1490 static inline bool req_ref_sub_and_test(struct io_kiocb *req, int refs)
1491 {
1492         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1493         return atomic_sub_and_test(refs, &req->refs);
1494 }
1495
1496 static inline bool req_ref_put_and_test(struct io_kiocb *req)
1497 {
1498         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1499         return atomic_dec_and_test(&req->refs);
1500 }
1501
1502 static inline void req_ref_put(struct io_kiocb *req)
1503 {
1504         WARN_ON_ONCE(req_ref_put_and_test(req));
1505 }
1506
1507 static inline void req_ref_get(struct io_kiocb *req)
1508 {
1509         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1510         atomic_inc(&req->refs);
1511 }
1512
1513 static bool __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res,
1514                                    unsigned int cflags)
1515 {
1516         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1517         struct io_uring_cqe *cqe;
1518
1519         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res, cflags);
1520
1521         /*
1522          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1523          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1524          * the ring.
1525          */
1526         cqe = io_get_cqring(ctx);
1527         if (likely(cqe)) {
1528                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1529                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1530                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1531                 return true;
1532         }
1533         if (!ctx->cq_overflow_flushed &&
1534             !atomic_read(&req->task->io_uring->in_idle)) {
1535                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
1536
1537                 ocqe = kmalloc(sizeof(*ocqe), GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
1538                 if (!ocqe)
1539                         goto overflow;
1540                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1541                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1542                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1543                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1544                 }
1545                 ocqe->cqe.user_data = req->user_data;
1546                 ocqe->cqe.res = res;
1547                 ocqe->cqe.flags = cflags;
1548                 list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
1549                 return true;
1550         }
1551 overflow:
1552         /*
1553          * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1554          * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
1555          * on the floor.
1556          */
1557         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow, ++ctx->cached_cq_overflow);
1558         return false;
1559 }
1560
1561 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1562 {
1563         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1564 }
1565
1566 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1567                                  unsigned int cflags)
1568 {
1569         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1570         unsigned long flags;
1571
1572         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1573         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1574         /*
1575          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1576          * free_list cache.
1577          */
1578         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1579                 struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
1580
1581                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1582                         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL_LINK))
1583                                 io_disarm_next(req);
1584                         if (req->link) {
1585                                 io_req_task_queue(req->link);
1586                                 req->link = NULL;
1587                         }
1588                 }
1589                 io_dismantle_req(req);
1590                 io_put_task(req->task, 1);
1591                 list_add(&req->compl.list, &cs->locked_free_list);
1592                 cs->locked_free_nr++;
1593         } else {
1594                 if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
1595                         req = NULL;
1596         }
1597         io_commit_cqring(ctx);
1598         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1599
1600         if (req) {
1601                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1602                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1603         }
1604 }
1605
1606 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1607                                   unsigned int cflags)
1608 {
1609         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED))
1610                 io_clean_op(req);
1611         req->result = res;
1612         req->compl.cflags = cflags;
1613         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1614 }
1615
1616 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1617                                      long res, unsigned cflags)
1618 {
1619         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1620                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1621         else
1622                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1623 }
1624
1625 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1626 {
1627         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1628 }
1629
1630 static void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, long res)
1631 {
1632         req_set_fail_links(req);
1633         io_put_req(req);
1634         io_req_complete_post(req, res, 0);
1635 }
1636
1637 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
1638                                         struct io_comp_state *cs)
1639 {
1640         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1641         list_splice_init(&cs->locked_free_list, &cs->free_list);
1642         cs->locked_free_nr = 0;
1643         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1644 }
1645
1646 /* Returns true IFF there are requests in the cache */
1647 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1648 {
1649         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1650         struct io_comp_state *cs = &state->comp;
1651         int nr;
1652
1653         /*
1654          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1655          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1656          * side cache.
1657          */
1658         if (READ_ONCE(cs->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH)
1659                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
1660
1661         nr = state->free_reqs;
1662         while (!list_empty(&cs->free_list)) {
1663                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&cs->free_list,
1664                                                 struct io_kiocb, compl.list);
1665
1666                 list_del(&req->compl.list);
1667                 state->reqs[nr++] = req;
1668                 if (nr == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1669                         break;
1670         }
1671
1672         state->free_reqs = nr;
1673         return nr != 0;
1674 }
1675
1676 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1677 {
1678         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1679
1680         BUILD_BUG_ON(IO_REQ_ALLOC_BATCH > ARRAY_SIZE(state->reqs));
1681
1682         if (!state->free_reqs) {
1683                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1684                 int ret;
1685
1686                 if (io_flush_cached_reqs(ctx))
1687                         goto got_req;
1688
1689                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1690                                             state->reqs);
1691
1692                 /*
1693                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1694                  * retry single alloc to be on the safe side.
1695                  */
1696                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1697                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1698                         if (!state->reqs[0])
1699                                 return NULL;
1700                         ret = 1;
1701                 }
1702                 state->free_reqs = ret;
1703         }
1704 got_req:
1705         state->free_reqs--;
1706         return state->reqs[state->free_reqs];
1707 }
1708
1709 static inline void io_put_file(struct file *file)
1710 {
1711         if (file)
1712                 fput(file);
1713 }
1714
1715 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1716 {
1717         unsigned int flags = req->flags;
1718
1719         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1720                 io_put_file(req->file);
1721         if (flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED |
1722                      REQ_F_INFLIGHT)) {
1723                 io_clean_op(req);
1724
1725                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1726                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1727                         unsigned long flags;
1728
1729                         spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1730                         list_del(&req->inflight_entry);
1731                         spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1732                         req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
1733                 }
1734         }
1735         if (req->fixed_rsrc_refs)
1736                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1737         if (req->async_data)
1738                 kfree(req->async_data);
1739         if (req->work.creds) {
1740                 put_cred(req->work.creds);
1741                 req->work.creds = NULL;
1742         }
1743 }
1744
1745 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1746 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1747 {
1748         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1749
1750         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1751         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1752                 wake_up(&tctx->wait);
1753         put_task_struct_many(task, nr);
1754 }
1755
1756 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1757 {
1758         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1759
1760         io_dismantle_req(req);
1761         io_put_task(req->task, 1);
1762
1763         kmem_cache_free(req_cachep, req);
1764         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1765 }
1766
1767 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
1768 {
1769         struct io_kiocb *nxt = req->link;
1770
1771         req->link = nxt->link;
1772         nxt->link = NULL;
1773 }
1774
1775 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1776         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1777 {
1778         struct io_kiocb *link = req->link;
1779
1780         /*
1781          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1782          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1783          */
1784         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1785                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1786                 int ret;
1787
1788                 io_remove_next_linked(req);
1789                 link->timeout.head = NULL;
1790                 ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1791                 if (ret != -1) {
1792                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1793                         io_put_req_deferred(link, 1);
1794                         return true;
1795                 }
1796         }
1797         return false;
1798 }
1799
1800 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1801         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1802 {
1803         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
1804
1805         req->link = NULL;
1806         while (link) {
1807                 nxt = link->link;
1808                 link->link = NULL;
1809
1810                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1811                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1812                 io_put_req_deferred(link, 2);
1813                 link = nxt;
1814         }
1815 }
1816
1817 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
1818         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1819 {
1820         bool posted = false;
1821
1822         if (likely(req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT))
1823                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
1824         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
1825                 posted |= (req->link != NULL);
1826                 io_fail_links(req);
1827         }
1828         return posted;
1829 }
1830
1831 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1832 {
1833         struct io_kiocb *nxt;
1834
1835         /*
1836          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1837          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1838          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1839          * of the chain.
1840          */
1841         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL_LINK)) {
1842                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1843                 unsigned long flags;
1844                 bool posted;
1845
1846                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1847                 posted = io_disarm_next(req);
1848                 if (posted)
1849                         io_commit_cqring(req->ctx);
1850                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1851                 if (posted)
1852                         io_cqring_ev_posted(ctx);
1853         }
1854         nxt = req->link;
1855         req->link = NULL;
1856         return nxt;
1857 }
1858
1859 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1860 {
1861         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
1862                 return NULL;
1863         return __io_req_find_next(req);
1864 }
1865
1866 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx)
1867 {
1868         if (!ctx)
1869                 return;
1870         if (ctx->submit_state.comp.nr) {
1871                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1872                 io_submit_flush_completions(&ctx->submit_state.comp, ctx);
1873                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1874         }
1875         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1876 }
1877
1878 static bool __tctx_task_work(struct io_uring_task *tctx)
1879 {
1880         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1881         struct io_wq_work_list list;
1882         struct io_wq_work_node *node;
1883
1884         if (wq_list_empty(&tctx->task_list))
1885                 return false;
1886
1887         spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
1888         list = tctx->task_list;
1889         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
1890         spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1891
1892         node = list.first;
1893         while (node) {
1894                 struct io_wq_work_node *next = node->next;
1895                 struct io_kiocb *req;
1896
1897                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1898                 if (req->ctx != ctx) {
1899                         ctx_flush_and_put(ctx);
1900                         ctx = req->ctx;
1901                         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1902                 }
1903
1904                 req->task_work.func(&req->task_work);
1905                 node = next;
1906         }
1907
1908         ctx_flush_and_put(ctx);
1909         return list.first != NULL;
1910 }
1911
1912 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1913 {
1914         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task, task_work);
1915
1916         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1917
1918         while (__tctx_task_work(tctx))
1919                 cond_resched();
1920 }
1921
1922 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
1923 {
1924         struct task_struct *tsk = req->task;
1925         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
1926         enum task_work_notify_mode notify;
1927         struct io_wq_work_node *node, *prev;
1928         unsigned long flags;
1929         int ret = 0;
1930
1931         if (unlikely(tsk->flags & PF_EXITING))
1932                 return -ESRCH;
1933
1934         WARN_ON_ONCE(!tctx);
1935
1936         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1937         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
1938         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1939
1940         /* task_work already pending, we're done */
1941         if (test_bit(0, &tctx->task_state) ||
1942             test_and_set_bit(0, &tctx->task_state))
1943                 return 0;
1944
1945         /*
1946          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
1947          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
1948          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
1949          * will do the job.
1950          */
1951         notify = (req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ? TWA_NONE : TWA_SIGNAL;
1952
1953         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify)) {
1954                 wake_up_process(tsk);
1955                 return 0;
1956         }
1957
1958         /*
1959          * Slow path - we failed, find and delete work. if the work is not
1960          * in the list, it got run and we're fine.
1961          */
1962         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1963         wq_list_for_each(node, prev, &tctx->task_list) {
1964                 if (&req->io_task_work.node == node) {
1965                         wq_list_del(&tctx->task_list, node, prev);
1966                         ret = 1;
1967                         break;
1968                 }
1969         }
1970         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1971         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1972         return ret;
1973 }
1974
1975 static bool io_run_task_work_head(struct callback_head **work_head)
1976 {
1977         struct callback_head *work, *next;
1978         bool executed = false;
1979
1980         do {
1981                 work = xchg(work_head, NULL);
1982                 if (!work)
1983                         break;
1984
1985                 do {
1986                         next = work->next;
1987                         work->func(work);
1988                         work = next;
1989                         cond_resched();
1990                 } while (work);
1991                 executed = true;
1992         } while (1);
1993
1994         return executed;
1995 }
1996
1997 static void io_task_work_add_head(struct callback_head **work_head,
1998                                   struct callback_head *task_work)
1999 {
2000         struct callback_head *head;
2001
2002         do {
2003                 head = READ_ONCE(*work_head);
2004                 task_work->next = head;
2005         } while (cmpxchg(work_head, head, task_work) != head);
2006 }
2007
2008 static void io_req_task_work_add_fallback(struct io_kiocb *req,
2009                                           task_work_func_t cb)
2010 {
2011         init_task_work(&req->task_work, cb);
2012         io_task_work_add_head(&req->ctx->exit_task_work, &req->task_work);
2013 }
2014
2015 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
2016 {
2017         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2018         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2019
2020         /* ctx is guaranteed to stay alive while we hold uring_lock */
2021         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2022         io_req_complete_failed(req, req->result);
2023         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2024 }
2025
2026 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2027 {
2028         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2029
2030         /* ctx stays valid until unlock, even if we drop all ours ctx->refs */
2031         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2032         if (!(current->flags & PF_EXITING) && !current->in_execve)
2033                 __io_queue_sqe(req);
2034         else
2035                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
2036         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2037 }
2038
2039 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2040 {
2041         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2042
2043         __io_req_task_submit(req);
2044 }
2045
2046 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2047 {
2048         req->result = ret;
2049         req->task_work.func = io_req_task_cancel;
2050
2051         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2052                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
2053 }
2054
2055 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2056 {
2057         req->task_work.func = io_req_task_submit;
2058
2059         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2060                 io_req_task_queue_fail(req, -ECANCELED);
2061 }
2062
2063 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2064 {
2065         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2066
2067         if (nxt)
2068                 io_req_task_queue(nxt);
2069 }
2070
2071 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2072 {
2073         io_queue_next(req);
2074         __io_free_req(req);
2075 }
2076
2077 struct req_batch {
2078         struct task_struct      *task;
2079         int                     task_refs;
2080         int                     ctx_refs;
2081 };
2082
2083 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2084 {
2085         rb->task_refs = 0;
2086         rb->ctx_refs = 0;
2087         rb->task = NULL;
2088 }
2089
2090 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2091                                      struct req_batch *rb)
2092 {
2093         if (rb->task)
2094                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2095         if (rb->ctx_refs)
2096                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2097 }
2098
2099 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2100                               struct io_submit_state *state)
2101 {
2102         io_queue_next(req);
2103         io_dismantle_req(req);
2104
2105         if (req->task != rb->task) {
2106                 if (rb->task)
2107                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2108                 rb->task = req->task;
2109                 rb->task_refs = 0;
2110         }
2111         rb->task_refs++;
2112         rb->ctx_refs++;
2113
2114         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2115                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2116         else
2117                 list_add(&req->compl.list, &state->comp.free_list);
2118 }
2119
2120 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
2121                                         struct io_ring_ctx *ctx)
2122 {
2123         int i, nr = cs->nr;
2124         struct io_kiocb *req;
2125         struct req_batch rb;
2126
2127         io_init_req_batch(&rb);
2128         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2129         for (i = 0; i < nr; i++) {
2130                 req = cs->reqs[i];
2131                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
2132         }
2133         io_commit_cqring(ctx);
2134         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2135
2136         io_cqring_ev_posted(ctx);
2137         for (i = 0; i < nr; i++) {
2138                 req = cs->reqs[i];
2139
2140                 /* submission and completion refs */
2141                 if (req_ref_sub_and_test(req, 2))
2142                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2143         }
2144
2145         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2146         cs->nr = 0;
2147 }
2148
2149 /*
2150  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2151  * was the last reference to this request.
2152  */
2153 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2154 {
2155         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2156
2157         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2158                 nxt = io_req_find_next(req);
2159                 __io_free_req(req);
2160         }
2161         return nxt;
2162 }
2163
2164 static inline void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2165 {
2166         if (req_ref_put_and_test(req))
2167                 io_free_req(req);
2168 }
2169
2170 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2171 {
2172         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2173
2174         io_free_req(req);
2175 }
2176
2177 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2178 {
2179         req->task_work.func = io_put_req_deferred_cb;
2180         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2181                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_put_req_deferred_cb);
2182 }
2183
2184 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2185 {
2186         if (req_ref_sub_and_test(req, refs))
2187                 io_free_req_deferred(req);
2188 }
2189
2190 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2191 {
2192         /* See comment at the top of this file */
2193         smp_rmb();
2194         return __io_cqring_events(ctx);
2195 }
2196
2197 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2198 {
2199         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2200
2201         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2202         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2203 }
2204
2205 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2206 {
2207         unsigned int cflags;
2208
2209         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2210         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2211         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2212         kfree(kbuf);
2213         return cflags;
2214 }
2215
2216 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2217 {
2218         struct io_buffer *kbuf;
2219
2220         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2221         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2222 }
2223
2224 static inline bool io_run_task_work(void)
2225 {
2226         /*
2227          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2228          * not add work to such a task.
2229          */
2230         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2231                 return false;
2232         if (current->task_works) {
2233                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2234                 task_work_run();
2235                 return true;
2236         }
2237
2238         return false;
2239 }
2240
2241 /*
2242  * Find and free completed poll iocbs
2243  */
2244 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2245                                struct list_head *done)
2246 {
2247         struct req_batch rb;
2248         struct io_kiocb *req;
2249
2250         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2251         smp_rmb();
2252
2253         io_init_req_batch(&rb);
2254         while (!list_empty(done)) {
2255                 int cflags = 0;
2256
2257                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2258                 list_del(&req->inflight_entry);
2259
2260                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN &&
2261                     !(req->flags & REQ_F_DONT_REISSUE)) {
2262                         req->iopoll_completed = 0;
2263                         req_ref_get(req);
2264                         io_queue_async_work(req);
2265                         continue;
2266                 }
2267
2268                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2269                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2270
2271                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2272                 (*nr_events)++;
2273
2274                 if (req_ref_put_and_test(req))
2275                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2276         }
2277
2278         io_commit_cqring(ctx);
2279         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2280         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2281 }
2282
2283 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2284                         long min)
2285 {
2286         struct io_kiocb *req, *tmp;
2287         LIST_HEAD(done);
2288         bool spin;
2289         int ret;
2290
2291         /*
2292          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2293          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2294          */
2295         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2296
2297         ret = 0;
2298         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2299                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2300
2301                 /*
2302                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2303                  * If we find a request that requires polling, break out
2304                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2305                  */
2306                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2307                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2308                         continue;
2309                 }
2310                 if (!list_empty(&done))
2311                         break;
2312
2313                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2314                 if (ret < 0)
2315                         break;
2316
2317                 /* iopoll may have completed current req */
2318                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2319                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2320
2321                 if (ret && spin)
2322                         spin = false;
2323                 ret = 0;
2324         }
2325
2326         if (!list_empty(&done))
2327                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2328
2329         return ret;
2330 }
2331
2332 /*
2333  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2334  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2335  * as a non-spinning completion check.
2336  */
2337 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2338                                 long min)
2339 {
2340         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2341                 int ret;
2342
2343                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2344                 if (ret < 0)
2345                         return ret;
2346                 if (*nr_events >= min)
2347                         return 0;
2348         }
2349
2350         return 1;
2351 }
2352
2353 /*
2354  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2355  * find and complete them.
2356  */
2357 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2358 {
2359         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2360                 return;
2361
2362         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2363         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2364                 unsigned int nr_events = 0;
2365
2366                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2367
2368                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2369                 if (nr_events == 0)
2370                         break;
2371                 /*
2372                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2373                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2374                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2375                  */
2376                 if (need_resched()) {
2377                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2378                         cond_resched();
2379                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2380                 }
2381         }
2382         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2383 }
2384
2385 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2386 {
2387         unsigned int nr_events = 0;
2388         int iters = 0, ret = 0;
2389
2390         /*
2391          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2392          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2393          * that got punted to a workqueue.
2394          */
2395         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2396         do {
2397                 /*
2398                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2399                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2400                  * already triggered a CQE (eg in error).
2401                  */
2402                 if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
2403                         __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
2404                 if (io_cqring_events(ctx))
2405                         break;
2406
2407                 /*
2408                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2409                  * application entering polling for a command before it gets
2410                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2411                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2412                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2413                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2414                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2415                  * very same mutex.
2416                  */
2417                 if (!(++iters & 7)) {
2418                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2419                         io_run_task_work();
2420                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2421                 }
2422
2423                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2424                 if (ret <= 0)
2425                         break;
2426                 ret = 0;
2427         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2428
2429         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2430         return ret;
2431 }
2432
2433 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2434 {
2435         /*
2436          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2437          * thread.
2438          */
2439         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2440                 struct super_block *sb = file_inode(req->file)->i_sb;
2441
2442                 __sb_writers_acquired(sb, SB_FREEZE_WRITE);
2443                 sb_end_write(sb);
2444         }
2445 }
2446
2447 #ifdef CONFIG_BLOCK
2448 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2449 {
2450         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2451
2452         if (!rw)
2453                 return !io_req_prep_async(req);
2454         /* may have left rw->iter inconsistent on -EIOCBQUEUED */
2455         iov_iter_revert(&rw->iter, req->result - iov_iter_count(&rw->iter));
2456         return true;
2457 }
2458
2459 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2460 {
2461         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2462         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2463
2464         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2465                 return false;
2466         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2467             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2468                 return false;
2469         /*
2470          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2471          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2472          * -EAGAIN.
2473          */
2474         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2475                 return false;
2476         return true;
2477 }
2478 #else
2479 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2480 {
2481         return false;
2482 }
2483 #endif
2484
2485 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2486                              unsigned int issue_flags)
2487 {
2488         int cflags = 0;
2489
2490         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2491                 kiocb_end_write(req);
2492         if (res != req->result) {
2493                 if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) &&
2494                     io_rw_should_reissue(req)) {
2495                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2496                         return;
2497                 }
2498                 req_set_fail_links(req);
2499         }
2500         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2501                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2502         __io_req_complete(req, issue_flags, res, cflags);
2503 }
2504
2505 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2506 {
2507         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2508
2509         __io_complete_rw(req, res, res2, 0);
2510 }
2511
2512 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2513 {
2514         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2515
2516         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2517                 kiocb_end_write(req);
2518         if (unlikely(res != req->result)) {
2519                 bool fail = true;
2520
2521 #ifdef CONFIG_BLOCK
2522                 if (res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req) &&
2523                     io_resubmit_prep(req))
2524                         fail = false;
2525 #endif
2526                 if (fail) {
2527                         req_set_fail_links(req);
2528                         req->flags |= REQ_F_DONT_REISSUE;
2529                 }
2530         }
2531
2532         WRITE_ONCE(req->result, res);
2533         /* order with io_iopoll_complete() checking ->result */
2534         smp_wmb();
2535         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2536 }
2537
2538 /*
2539  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2540  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2541  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2542  * accessing the kiocb cookie.
2543  */
2544 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, bool in_async)
2545 {
2546         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2547
2548         /*
2549          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2550          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2551          * different devices.
2552          */
2553         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2554                 ctx->poll_multi_file = false;
2555         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2556                 struct io_kiocb *list_req;
2557
2558                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2559                                                 inflight_entry);
2560                 if (list_req->file != req->file)
2561                         ctx->poll_multi_file = true;
2562         }
2563
2564         /*
2565          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2566          * it to the front so we find it first.
2567          */
2568         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2569                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2570         else
2571                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2572
2573         /*
2574          * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handled in sq thread
2575          * task context or in io worker task context. If current task context is
2576          * sq thread, we don't need to check whether should wake up sq thread.
2577          */
2578         if (in_async && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2579             wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2580                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2581 }
2582
2583 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2584 {
2585         if (state->file_refs) {
2586                 fput_many(state->file, state->file_refs);
2587                 state->file_refs = 0;
2588         }
2589 }
2590
2591 /*
2592  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2593  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2594  * has more than one submission.
2595  */
2596 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2597 {
2598         if (!state)
2599                 return fget(fd);
2600
2601         if (state->file_refs) {
2602                 if (state->fd == fd) {
2603                         state->file_refs--;
2604                         return state->file;
2605                 }
2606                 io_state_file_put(state);
2607         }
2608         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2609         if (unlikely(!state->file))
2610                 return NULL;
2611
2612         state->fd = fd;
2613         state->file_refs = state->ios_left - 1;
2614         return state->file;
2615 }
2616
2617 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2618 {
2619         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2620 }
2621
2622 /*
2623  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2624  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2625  * inline.
2626  */
2627 static bool __io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2628 {
2629         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2630
2631         if (S_ISBLK(mode)) {
2632                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2633                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2634                         return true;
2635                 return false;
2636         }
2637         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2638                 return true;
2639         if (S_ISREG(mode)) {
2640                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2641                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2642                     file->f_op != &io_uring_fops)
2643                         return true;
2644                 return false;
2645         }
2646
2647         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2648         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2649                 return true;
2650
2651         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2652                 return false;
2653
2654         if (rw == READ)
2655                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2656
2657         return file->f_op->write_iter != NULL;
2658 }
2659
2660 static bool io_file_supports_async(struct io_kiocb *req, int rw)
2661 {
2662         if (rw == READ && (req->flags & REQ_F_ASYNC_READ))
2663                 return true;
2664         else if (rw == WRITE && (req->flags & REQ_F_ASYNC_WRITE))
2665                 return true;
2666
2667         return __io_file_supports_async(req->file, rw);
2668 }
2669
2670 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2671 {
2672         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2673         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2674         struct file *file = req->file;
2675         unsigned ioprio;
2676         int ret;
2677
2678         if (!(req->flags & REQ_F_ISREG) && S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2679                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2680
2681         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2682         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2683                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2684                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2685         }
2686         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2687         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2688         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2689         if (unlikely(ret))
2690                 return ret;
2691
2692         /* don't allow async punt for O_NONBLOCK or RWF_NOWAIT */
2693         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) || (file->f_flags & O_NONBLOCK))
2694                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2695
2696         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2697         if (ioprio) {
2698                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2699                 if (ret)
2700                         return ret;
2701
2702                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2703         } else
2704                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2705
2706         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2707                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2708                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2709                         return -EOPNOTSUPP;
2710
2711                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2712                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2713                 req->iopoll_completed = 0;
2714         } else {
2715                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2716                         return -EINVAL;
2717                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2718         }
2719
2720         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2721         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2722         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2723         return 0;
2724 }
2725
2726 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2727 {
2728         switch (ret) {
2729         case -EIOCBQUEUED:
2730                 break;
2731         case -ERESTARTSYS:
2732         case -ERESTARTNOINTR:
2733         case -ERESTARTNOHAND:
2734         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2735                 /*
2736                  * We can't just restart the syscall, since previously
2737                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2738                  * IO with EINTR.
2739                  */
2740                 ret = -EINTR;
2741                 fallthrough;
2742         default:
2743                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2744         }
2745 }
2746
2747 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2748                        unsigned int issue_flags)
2749 {
2750         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2751         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2752         bool check_reissue = kiocb->ki_complete == io_complete_rw;
2753
2754         /* add previously done IO, if any */
2755         if (io && io->bytes_done > 0) {
2756                 if (ret < 0)
2757                         ret = io->bytes_done;
2758                 else
2759                         ret += io->bytes_done;
2760         }
2761
2762         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2763                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2764         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2765                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2766         else
2767                 io_rw_done(kiocb, ret);
2768
2769         if (check_reissue && req->flags & REQ_F_REISSUE) {
2770                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
2771                 if (!io_resubmit_prep(req)) {
2772                         req_ref_get(req);
2773                         io_queue_async_work(req);
2774                 } else {
2775                         int cflags = 0;
2776
2777                         req_set_fail_links(req);
2778                         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2779                                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2780                         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
2781                 }
2782         }
2783 }
2784
2785 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
2786 {
2787         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2788         size_t len = req->rw.len;
2789         struct io_mapped_ubuf *imu;
2790         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2791         size_t offset;
2792         u64 buf_addr;
2793
2794         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2795                 return -EFAULT;
2796         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2797         imu = &ctx->user_bufs[index];
2798         buf_addr = req->rw.addr;
2799
2800         /* overflow */
2801         if (buf_addr + len < buf_addr)
2802                 return -EFAULT;
2803         /* not inside the mapped region */
2804         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2805                 return -EFAULT;
2806
2807         /*
2808          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2809          * and advance us to the beginning.
2810          */
2811         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2812         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2813
2814         if (offset) {
2815                 /*
2816                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2817                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2818                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2819                  * we know that:
2820                  *
2821                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2822                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2823                  *    first and last bvec
2824                  *
2825                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2826                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2827                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2828                  * since we can just skip the first segment, which may not
2829                  * be PAGE_SIZE aligned.
2830                  */
2831                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2832
2833                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2834                         iov_iter_advance(iter, offset);
2835                 } else {
2836                         unsigned long seg_skip;
2837
2838                         /* skip first vec */
2839                         offset -= bvec->bv_len;
2840                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2841
2842                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2843                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2844                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2845                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2846                 }
2847         }
2848
2849         return 0;
2850 }
2851
2852 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2853 {
2854         if (needs_lock)
2855                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2856 }
2857
2858 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2859 {
2860         /*
2861          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2862          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2863          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2864          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2865          */
2866         if (needs_lock)
2867                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2868 }
2869
2870 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2871                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2872                                           bool needs_lock)
2873 {
2874         struct io_buffer *head;
2875
2876         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2877                 return kbuf;
2878
2879         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2880
2881         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2882
2883         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2884         if (head) {
2885                 if (!list_empty(&head->list)) {
2886                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2887                                                         list);
2888                         list_del(&kbuf->list);
2889                 } else {
2890                         kbuf = head;
2891                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2892                 }
2893                 if (*len > kbuf->len)
2894                         *len = kbuf->len;
2895         } else {
2896                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2897         }
2898
2899         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2900
2901         return kbuf;
2902 }
2903
2904 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2905                                         bool needs_lock)
2906 {
2907         struct io_buffer *kbuf;
2908         u16 bgid;
2909
2910         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2911         bgid = req->buf_index;
2912         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2913         if (IS_ERR(kbuf))
2914                 return kbuf;
2915         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2916         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2917         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2918 }
2919
2920 #ifdef CONFIG_COMPAT
2921 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2922                                 bool needs_lock)
2923 {
2924         struct compat_iovec __user *uiov;
2925         compat_ssize_t clen;
2926         void __user *buf;
2927         ssize_t len;
2928
2929         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2930         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2931                 return -EFAULT;
2932         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2933                 return -EFAULT;
2934         if (clen < 0)
2935                 return -EINVAL;
2936
2937         len = clen;
2938         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2939         if (IS_ERR(buf))
2940                 return PTR_ERR(buf);
2941         iov[0].iov_base = buf;
2942         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2943         return 0;
2944 }
2945 #endif
2946
2947 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2948                                       bool needs_lock)
2949 {
2950         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2951         void __user *buf;
2952         ssize_t len;
2953
2954         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2955                 return -EFAULT;
2956
2957         len = iov[0].iov_len;
2958         if (len < 0)
2959                 return -EINVAL;
2960         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2961         if (IS_ERR(buf))
2962                 return PTR_ERR(buf);
2963         iov[0].iov_base = buf;
2964         iov[0].iov_len = len;
2965         return 0;
2966 }
2967
2968 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2969                                     bool needs_lock)
2970 {
2971         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2972                 struct io_buffer *kbuf;
2973
2974                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2975                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2976                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2977                 return 0;
2978         }
2979         if (req->rw.len != 1)
2980                 return -EINVAL;
2981
2982 #ifdef CONFIG_COMPAT
2983         if (req->ctx->compat)
2984                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2985 #endif
2986
2987         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2988 }
2989
2990 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
2991                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
2992 {
2993         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2994         size_t sqe_len = req->rw.len;
2995         u8 opcode = req->opcode;
2996         ssize_t ret;
2997
2998         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2999                 *iovec = NULL;
3000                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3001         }
3002
3003         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3004         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3005                 return -EINVAL;
3006
3007         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3008                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3009                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3010                         if (IS_ERR(buf))
3011                                 return PTR_ERR(buf);
3012                         req->rw.len = sqe_len;
3013                 }
3014
3015                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3016                 *iovec = NULL;
3017                 return ret;
3018         }
3019
3020         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3021                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3022                 if (!ret)
3023                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
3024                 *iovec = NULL;
3025                 return ret;
3026         }
3027
3028         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3029                               req->ctx->compat);
3030 }
3031
3032 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3033 {
3034         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3035 }
3036
3037 /*
3038  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3039  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3040  */
3041 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3042 {
3043         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3044         struct file *file = req->file;
3045         ssize_t ret = 0;
3046
3047         /*
3048          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3049          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3050          * the kiocb to be handled from an async context.
3051          */
3052         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3053                 return -EOPNOTSUPP;
3054         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3055                 return -EAGAIN;
3056
3057         while (iov_iter_count(iter)) {
3058                 struct iovec iovec;
3059                 ssize_t nr;
3060
3061                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3062                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3063                 } else {
3064                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3065                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3066                 }
3067
3068                 if (rw == READ) {
3069                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3070                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3071                 } else {
3072                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3073                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3074                 }
3075
3076                 if (nr < 0) {
3077                         if (!ret)
3078                                 ret = nr;
3079                         break;
3080                 }
3081                 ret += nr;
3082                 if (nr != iovec.iov_len)
3083                         break;
3084                 req->rw.len -= nr;
3085                 req->rw.addr += nr;
3086                 iov_iter_advance(iter, nr);
3087         }
3088
3089         return ret;
3090 }
3091
3092 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3093                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3094 {
3095         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3096
3097         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3098         rw->free_iovec = iovec;
3099         rw->bytes_done = 0;
3100         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3101         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3102                 return;
3103         if (!iovec) {
3104                 unsigned iov_off = 0;
3105
3106                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3107                 if (iter->iov != fast_iov) {
3108                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3109                         rw->iter.iov += iov_off;
3110                 }
3111                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3112                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3113                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3114         } else {
3115                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3116         }
3117 }
3118
3119 static inline int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3120 {
3121         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3122         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3123         return req->async_data == NULL;
3124 }
3125
3126 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3127                              const struct iovec *fast_iov,
3128                              struct iov_iter *iter, bool force)
3129 {
3130         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
3131                 return 0;
3132         if (!req->async_data) {
3133                 if (io_alloc_async_data(req)) {
3134                         kfree(iovec);
3135                         return -ENOMEM;
3136                 }
3137
3138                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3139         }
3140         return 0;
3141 }
3142
3143 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3144 {
3145         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3146         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3147         int ret;
3148
3149         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3150         if (unlikely(ret < 0))
3151                 return ret;
3152
3153         iorw->bytes_done = 0;
3154         iorw->free_iovec = iov;
3155         if (iov)
3156                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3157         return 0;
3158 }
3159
3160 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3161 {
3162         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3163                 return -EBADF;
3164         return io_prep_rw(req, sqe);
3165 }
3166
3167 /*
3168  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3169  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3170  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3171  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3172  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3173  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3174  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3175  * slow path.
3176  */
3177 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3178                              int sync, void *arg)
3179 {
3180         struct wait_page_queue *wpq;
3181         struct io_kiocb *req = wait->private;
3182         struct wait_page_key *key = arg;
3183
3184         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3185
3186         if (!wake_page_match(wpq, key))
3187                 return 0;
3188
3189         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3190         list_del_init(&wait->entry);
3191
3192         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3193         req_ref_get(req);
3194         io_req_task_queue(req);
3195         return 1;
3196 }
3197
3198 /*
3199  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3200  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3201  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3202  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3203  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3204  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3205  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3206  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3207  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3208  * async worker threads for a blocking retry.
3209  */
3210 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3211 {
3212         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3213         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3214         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3215
3216         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3217         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3218                 return false;
3219
3220         /* Only for buffered IO */
3221         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3222                 return false;
3223
3224         /*
3225          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3226          * support callback based unlocks
3227          */
3228         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3229                 return false;
3230
3231         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3232         wait->wait.private = req;
3233         wait->wait.flags = 0;
3234         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3235         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3236         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3237         kiocb->ki_waitq = wait;
3238         return true;
3239 }
3240
3241 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3242 {
3243         if (req->file->f_op->read_iter)
3244                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3245         else if (req->file->f_op->read)
3246                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3247         else
3248                 return -EINVAL;
3249 }
3250
3251 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3252 {
3253         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3254         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3255         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3256         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3257         ssize_t io_size, ret, ret2;
3258         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3259
3260         if (rw) {
3261                 iter = &rw->iter;
3262                 iovec = NULL;
3263         } else {
3264                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3265                 if (ret < 0)
3266                         return ret;
3267         }
3268         io_size = iov_iter_count(iter);
3269         req->result = io_size;
3270
3271         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3272         if (!force_nonblock)
3273                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3274         else
3275                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3276
3277         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3278         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, READ)) {
3279                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3280                 return ret ?: -EAGAIN;
3281         }
3282
3283         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3284         if (unlikely(ret)) {
3285                 kfree(iovec);
3286                 return ret;
3287         }
3288
3289         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3290
3291         if (ret == -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
3292                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3293                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3294                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3295                         goto done;
3296                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3297                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3298                         goto done;
3299                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3300                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3301                 ret = 0;
3302         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3303                 goto out_free;
3304         } else if (ret <= 0 || ret == io_size || !force_nonblock ||
3305                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !(req->flags & REQ_F_ISREG)) {
3306                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3307                 goto done;
3308         }
3309
3310         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3311         if (ret2)
3312                 return ret2;
3313
3314         iovec = NULL;
3315         rw = req->async_data;
3316         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3317         iter = &rw->iter;
3318
3319         do {
3320                 io_size -= ret;
3321                 rw->bytes_done += ret;
3322                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3323                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3324                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3325                         return -EAGAIN;
3326                 }
3327
3328                 /*
3329                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3330                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3331                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3332                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3333                  */
3334                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3335                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3336                         return 0;
3337                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3338                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3339         } while (ret > 0 && ret < io_size);
3340 done:
3341         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3342 out_free:
3343         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3344         if (iovec)
3345                 kfree(iovec);
3346         return 0;
3347 }
3348
3349 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3350 {
3351         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3352                 return -EBADF;
3353         return io_prep_rw(req, sqe);
3354 }
3355
3356 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3357 {
3358         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3359         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3360         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3361         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3362         ssize_t ret, ret2, io_size;
3363         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3364
3365         if (rw) {
3366                 iter = &rw->iter;
3367                 iovec = NULL;
3368         } else {
3369                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3370                 if (ret < 0)
3371                         return ret;
3372         }
3373         io_size = iov_iter_count(iter);
3374         req->result = io_size;
3375
3376         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3377         if (!force_nonblock)
3378                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3379         else
3380                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3381
3382         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3383         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, WRITE))
3384                 goto copy_iov;
3385
3386         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3387         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3388             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3389                 goto copy_iov;
3390
3391         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3392         if (unlikely(ret))
3393                 goto out_free;
3394
3395         /*
3396          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3397          * which will be released by another thread in
3398          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3399          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3400          * we return to userspace.
3401          */
3402         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3403                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3404                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3405                                         SB_FREEZE_WRITE);
3406         }
3407         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3408
3409         if (req->file->f_op->write_iter)
3410                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3411         else if (req->file->f_op->write)
3412                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3413         else
3414                 ret2 = -EINVAL;
3415
3416         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3417                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3418                 ret2 = -EAGAIN;
3419         }
3420
3421         /*
3422          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3423          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3424          */
3425         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3426                 ret2 = -EAGAIN;
3427         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3428         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3429                 goto done;
3430         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3431                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3432                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3433                         goto copy_iov;
3434 done:
3435                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3436         } else {
3437 copy_iov:
3438                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3439                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3440                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3441                 return ret ?: -EAGAIN;
3442         }
3443 out_free:
3444         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3445         if (iovec)
3446                 kfree(iovec);
3447         return ret;
3448 }
3449
3450 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3451                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3452 {
3453         struct io_rename *ren = &req->rename;
3454         const char __user *oldf, *newf;
3455
3456         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3457                 return -EBADF;
3458
3459         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3460         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3461         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3462         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3463         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3464
3465         ren->oldpath = getname(oldf);
3466         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3467                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3468
3469         ren->newpath = getname(newf);
3470         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3471                 putname(ren->oldpath);
3472                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3473         }
3474
3475         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3476         return 0;
3477 }
3478
3479 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3480 {
3481         struct io_rename *ren = &req->rename;
3482         int ret;
3483
3484         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3485                 return -EAGAIN;
3486
3487         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3488                                 ren->newpath, ren->flags);
3489
3490         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3491         if (ret < 0)
3492                 req_set_fail_links(req);
3493         io_req_complete(req, ret);
3494         return 0;
3495 }
3496
3497 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3498                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3499 {
3500         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3501         const char __user *fname;
3502
3503         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3504                 return -EBADF;
3505
3506         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3507
3508         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3509         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3510                 return -EINVAL;
3511
3512         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3513         un->filename = getname(fname);
3514         if (IS_ERR(un->filename))
3515                 return PTR_ERR(un->filename);
3516
3517         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3518         return 0;
3519 }
3520
3521 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3522 {
3523         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3524         int ret;
3525
3526         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3527                 return -EAGAIN;
3528
3529         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3530                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3531         else
3532                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3533
3534         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3535         if (ret < 0)
3536                 req_set_fail_links(req);
3537         io_req_complete(req, ret);
3538         return 0;
3539 }
3540
3541 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3542                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3543 {
3544 #if defined(CONFIG_NET)
3545         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3546                 return -EINVAL;
3547         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3548             sqe->buf_index)
3549                 return -EINVAL;
3550
3551         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3552         return 0;
3553 #else
3554         return -EOPNOTSUPP;
3555 #endif
3556 }
3557
3558 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3559 {
3560 #if defined(CONFIG_NET)
3561         struct socket *sock;
3562         int ret;
3563
3564         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3565                 return -EAGAIN;
3566
3567         sock = sock_from_file(req->file);
3568         if (unlikely(!sock))
3569                 return -ENOTSOCK;
3570
3571         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3572         if (ret < 0)
3573                 req_set_fail_links(req);
3574         io_req_complete(req, ret);
3575         return 0;
3576 #else
3577         return -EOPNOTSUPP;
3578 #endif
3579 }
3580
3581 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3582                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3583 {
3584         struct io_splice* sp = &req->splice;
3585         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3586
3587         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3588                 return -EINVAL;
3589
3590         sp->file_in = NULL;
3591         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3592         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3593
3594         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3595                 return -EINVAL;
3596
3597         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3598                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3599         if (!sp->file_in)
3600                 return -EBADF;
3601         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3602         return 0;
3603 }
3604
3605 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3606                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3607 {
3608         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3609                 return -EINVAL;
3610         return __io_splice_prep(req, sqe);
3611 }
3612
3613 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3614 {
3615         struct io_splice *sp = &req->splice;
3616         struct file *in = sp->file_in;
3617         struct file *out = sp->file_out;
3618         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3619         long ret = 0;
3620
3621         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3622                 return -EAGAIN;
3623         if (sp->len)
3624                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3625
3626         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3627                 io_put_file(in);
3628         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3629
3630         if (ret != sp->len)
3631                 req_set_fail_links(req);
3632         io_req_complete(req, ret);
3633         return 0;
3634 }
3635
3636 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3637 {
3638         struct io_splice* sp = &req->splice;
3639
3640         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3641         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3642         return __io_splice_prep(req, sqe);
3643 }
3644
3645 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3646 {
3647         struct io_splice *sp = &req->splice;
3648         struct file *in = sp->file_in;
3649         struct file *out = sp->file_out;
3650         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3651         loff_t *poff_in, *poff_out;
3652         long ret = 0;
3653
3654         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3655                 return -EAGAIN;
3656
3657         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3658         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3659
3660         if (sp->len)
3661                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3662
3663         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3664                 io_put_file(in);
3665         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3666
3667         if (ret != sp->len)
3668                 req_set_fail_links(req);
3669         io_req_complete(req, ret);
3670         return 0;
3671 }
3672
3673 /*
3674  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3675  */
3676 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3677 {
3678         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3679
3680         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3681                 return -EINVAL;
3682
3683         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
3684         return 0;
3685 }
3686
3687 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3688 {
3689         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3690
3691         if (!req->file)
3692                 return -EBADF;
3693
3694         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3695                 return -EINVAL;
3696         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3697                 return -EINVAL;
3698
3699         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3700         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3701                 return -EINVAL;
3702
3703         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3704         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3705         return 0;
3706 }
3707
3708 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3709 {
3710         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3711         int ret;
3712
3713         /* fsync always requires a blocking context */
3714         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3715                 return -EAGAIN;
3716
3717         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3718                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3719                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3720         if (ret < 0)
3721                 req_set_fail_links(req);
3722         io_req_complete(req, ret);
3723         return 0;
3724 }
3725
3726 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3727                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3728 {
3729         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3730                 return -EINVAL;
3731         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3732                 return -EINVAL;
3733
3734         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3735         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3736         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3737         return 0;
3738 }
3739
3740 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3741 {
3742         int ret;
3743
3744         /* fallocate always requiring blocking context */
3745         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3746                 return -EAGAIN;
3747         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3748                                 req->sync.len);
3749         if (ret < 0)
3750                 req_set_fail_links(req);
3751         io_req_complete(req, ret);
3752         return 0;
3753 }
3754
3755 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3756 {
3757         const char __user *fname;
3758         int ret;
3759
3760         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3761                 return -EINVAL;
3762         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3763                 return -EBADF;
3764
3765         /* open.how should be already initialised */
3766         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3767                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3768
3769         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3770         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3771         req->open.filename = getname(fname);
3772         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3773                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3774                 req->open.filename = NULL;
3775                 return ret;
3776         }
3777         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3778         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3779         return 0;
3780 }
3781
3782 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3783 {
3784         u64 flags, mode;
3785
3786         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3787                 return -EINVAL;
3788         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3789         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3790         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3791         return __io_openat_prep(req, sqe);
3792 }
3793
3794 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3795 {
3796         struct open_how __user *how;
3797         size_t len;
3798         int ret;
3799
3800         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3801                 return -EINVAL;
3802         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3803         len = READ_ONCE(sqe->len);
3804         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3805                 return -EINVAL;
3806
3807         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3808                                         len);
3809         if (ret)
3810                 return ret;
3811
3812         return __io_openat_prep(req, sqe);
3813 }
3814
3815 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3816 {
3817         struct open_flags op;
3818         struct file *file;
3819         bool nonblock_set;
3820         bool resolve_nonblock;
3821         int ret;
3822
3823         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3824         if (ret)
3825                 goto err;
3826         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
3827         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
3828         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
3829                 /*
3830                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
3831                  * it'll always -EAGAIN
3832                  */
3833                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
3834                         return -EAGAIN;
3835                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
3836                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
3837         }
3838
3839         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3840         if (ret < 0)
3841                 goto err;
3842
3843         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3844         /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
3845         if ((!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) &&
3846             file == ERR_PTR(-EAGAIN)) {
3847                 /*
3848                  * We could hang on to this 'fd', but seems like marginal
3849                  * gain for something that is now known to be a slower path.
3850                  * So just put it, and we'll get a new one when we retry.
3851                  */
3852                 put_unused_fd(ret);
3853                 return -EAGAIN;
3854         }
3855
3856         if (IS_ERR(file)) {
3857                 put_unused_fd(ret);
3858                 ret = PTR_ERR(file);
3859         } else {
3860                 if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
3861                         file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
3862                 fsnotify_open(file);
3863                 fd_install(ret, file);
3864         }
3865 err:
3866         putname(req->open.filename);
3867         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3868         if (ret < 0)
3869                 req_set_fail_links(req);
3870         io_req_complete(req, ret);
3871         return 0;
3872 }
3873
3874 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3875 {
3876         return io_openat2(req, issue_flags);
3877 }
3878
3879 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3880                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3881 {
3882         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3883         u64 tmp;
3884
3885         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3886                 return -EINVAL;
3887
3888         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3889         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3890                 return -EINVAL;
3891
3892         memset(p, 0, sizeof(*p));
3893         p->nbufs = tmp;
3894         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3895         return 0;
3896 }
3897
3898 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3899                                int bgid, unsigned nbufs)
3900 {
3901         unsigned i = 0;
3902
3903         /* shouldn't happen */
3904         if (!nbufs)
3905                 return 0;
3906
3907         /* the head kbuf is the list itself */
3908         while (!list_empty(&buf->list)) {
3909                 struct io_buffer *nxt;
3910
3911                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3912                 list_del(&nxt->list);
3913                 kfree(nxt);
3914                 if (++i == nbufs)
3915                         return i;
3916         }
3917         i++;
3918         kfree(buf);
3919         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
3920
3921         return i;
3922 }
3923
3924 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3925 {
3926         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3927         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3928         struct io_buffer *head;
3929         int ret = 0;
3930         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3931
3932         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3933
3934         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3935
3936         ret = -ENOENT;
3937         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
3938         if (head)
3939                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3940         if (ret < 0)
3941                 req_set_fail_links(req);
3942
3943         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
3944         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3945         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3946         return 0;
3947 }
3948
3949 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3950                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3951 {
3952         unsigned long size;
3953         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3954         u64 tmp;
3955
3956         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3957                 return -EINVAL;
3958
3959         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3960         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3961                 return -E2BIG;
3962         p->nbufs = tmp;
3963         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3964         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3965
3966         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
3967         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
3968                 return -EFAULT;
3969
3970         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3971         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3972         if (tmp > USHRT_MAX)
3973                 return -E2BIG;
3974         p->bid = tmp;
3975         return 0;
3976 }
3977
3978 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3979 {
3980         struct io_buffer *buf;
3981         u64 addr = pbuf->addr;
3982         int i, bid = pbuf->bid;
3983
3984         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3985                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3986                 if (!buf)
3987                         break;
3988
3989                 buf->addr = addr;
3990                 buf->len = pbuf->len;
3991                 buf->bid = bid;
3992                 addr += pbuf->len;
3993                 bid++;
3994                 if (!*head) {
3995                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
3996                         *head = buf;
3997                 } else {
3998                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
3999                 }
4000         }
4001
4002         return i ? i : -ENOMEM;
4003 }
4004
4005 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4006 {
4007         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4008         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4009         struct io_buffer *head, *list;
4010         int ret = 0;
4011         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4012
4013         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4014
4015         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4016
4017         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4018
4019         ret = io_add_buffers(p, &head);
4020         if (ret >= 0 && !list) {
4021                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head, GFP_KERNEL);
4022                 if (ret < 0)
4023                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4024         }
4025         if (ret < 0)
4026                 req_set_fail_links(req);
4027         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4028         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4029         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4030         return 0;
4031 }
4032
4033 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4034                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4035 {
4036 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4037         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4038                 return -EINVAL;
4039         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4040                 return -EINVAL;
4041
4042         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4043         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4044         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4045
4046         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4047                 struct epoll_event __user *ev;
4048
4049                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4050                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4051                         return -EFAULT;
4052         }
4053
4054         return 0;
4055 #else
4056         return -EOPNOTSUPP;
4057 #endif
4058 }
4059
4060 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4061 {
4062 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4063         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4064         int ret;
4065         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4066
4067         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4068         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4069                 return -EAGAIN;
4070
4071         if (ret < 0)
4072                 req_set_fail_links(req);
4073         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4074         return 0;
4075 #else
4076         return -EOPNOTSUPP;
4077 #endif
4078 }
4079
4080 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4081 {
4082 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4083         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4084                 return -EINVAL;
4085         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4086                 return -EINVAL;
4087
4088         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4089         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4090         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4091         return 0;
4092 #else
4093         return -EOPNOTSUPP;
4094 #endif
4095 }
4096
4097 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4098 {
4099 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4100         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4101         int ret;
4102
4103         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4104                 return -EAGAIN;
4105
4106         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4107         if (ret < 0)
4108                 req_set_fail_links(req);
4109         io_req_complete(req, ret);
4110         return 0;
4111 #else
4112         return -EOPNOTSUPP;
4113 #endif
4114 }
4115
4116 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4117 {
4118         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4119                 return -EINVAL;
4120         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4121                 return -EINVAL;
4122
4123         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4124         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4125         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4126         return 0;
4127 }
4128
4129 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4130 {
4131         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4132         int ret;
4133
4134         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4135                 switch (fa->advice) {
4136                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4137                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4138                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4139                         break;
4140                 default:
4141                         return -EAGAIN;
4142                 }
4143         }
4144
4145         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4146         if (ret < 0)
4147                 req_set_fail_links(req);
4148         io_req_complete(req, ret);
4149         return 0;
4150 }
4151
4152 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4153 {
4154         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4155                 return -EINVAL;
4156         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4157                 return -EINVAL;
4158         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4159                 return -EBADF;
4160
4161         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4162         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4163         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4164         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4165         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4166
4167         return 0;
4168 }
4169
4170 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4171 {
4172         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4173         int ret;
4174
4175         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4176                 return -EAGAIN;
4177
4178         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4179                        ctx->buffer);
4180
4181         if (ret < 0)
4182                 req_set_fail_links(req);
4183         io_req_complete(req, ret);
4184         return 0;
4185 }
4186
4187 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4188 {
4189         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4190                 return -EINVAL;
4191         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4192             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4193                 return -EINVAL;
4194         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4195                 return -EBADF;
4196
4197         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4198         return 0;
4199 }
4200
4201 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4202 {
4203         struct files_struct *files = current->files;
4204         struct io_close *close = &req->close;
4205         struct fdtable *fdt;
4206         struct file *file;
4207         int ret;
4208
4209         file = NULL;
4210         ret = -EBADF;
4211         spin_lock(&files->file_lock);
4212         fdt = files_fdtable(files);
4213         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4214                 spin_unlock(&files->file_lock);
4215                 goto err;
4216         }
4217         file = fdt->fd[close->fd];
4218         if (!file) {
4219                 spin_unlock(&files->file_lock);
4220                 goto err;
4221         }
4222
4223         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
4224                 spin_unlock(&files->file_lock);
4225                 file = NULL;
4226                 goto err;
4227         }
4228
4229         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4230         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4231                 spin_unlock(&files->file_lock);
4232                 return -EAGAIN;
4233         }
4234
4235         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4236         spin_unlock(&files->file_lock);
4237         if (ret < 0) {
4238                 if (ret == -ENOENT)
4239                         ret = -EBADF;
4240                 goto err;
4241         }
4242
4243         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4244         ret = filp_close(file, current->files);
4245 err:
4246         if (ret < 0)
4247                 req_set_fail_links(req);
4248         if (file)
4249                 fput(file);
4250         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4251         return 0;
4252 }
4253
4254 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4255 {
4256         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4257
4258         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4259                 return -EINVAL;
4260         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4261                 return -EINVAL;
4262
4263         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4264         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4265         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4266         return 0;
4267 }
4268
4269 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4270 {
4271         int ret;
4272
4273         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4274         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4275                 return -EAGAIN;
4276
4277         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4278                                 req->sync.flags);
4279         if (ret < 0)
4280                 req_set_fail_links(req);
4281         io_req_complete(req, ret);
4282         return 0;
4283 }
4284
4285 #if defined(CONFIG_NET)
4286 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4287                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4288 {
4289         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4290
4291         if (async_msg)
4292                 return -EAGAIN;
4293         if (io_alloc_async_data(req)) {
4294                 kfree(kmsg->free_iov);
4295                 return -ENOMEM;
4296         }
4297         async_msg = req->async_data;
4298         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4299         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4300         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4301         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4302         if (!async_msg->free_iov)
4303                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4304
4305         return -EAGAIN;
4306 }
4307
4308 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4309                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4310 {
4311         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4312         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4313         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4314                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4315 }
4316
4317 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4318 {
4319         int ret;
4320
4321         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4322         if (!ret)
4323                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4324         return ret;
4325 }
4326
4327 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4328 {
4329         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4330
4331         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4332                 return -EINVAL;
4333
4334         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4335         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4336         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4337
4338 #ifdef CONFIG_COMPAT
4339         if (req->ctx->compat)
4340                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4341 #endif
4342         return 0;
4343 }
4344
4345 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4346 {
4347         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4348         struct socket *sock;
4349         unsigned flags;
4350         int min_ret = 0;
4351         int ret;
4352
4353         sock = sock_from_file(req->file);
4354         if (unlikely(!sock))
4355                 return -ENOTSOCK;
4356
4357         kmsg = req->async_data;
4358         if (!kmsg) {
4359                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4360                 if (ret)
4361                         return ret;
4362                 kmsg = &iomsg;
4363         }
4364
4365         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4366         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4367                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4368         else if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4369                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4370
4371         if (flags & MSG_WAITALL)
4372                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4373
4374         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4375         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4376                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4377         if (ret == -ERESTARTSYS)
4378                 ret = -EINTR;
4379
4380         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4381         if (kmsg->free_iov)
4382                 kfree(kmsg->free_iov);
4383         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4384         if (ret < min_ret)
4385                 req_set_fail_links(req);
4386         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4387         return 0;
4388 }
4389
4390 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4391 {
4392         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4393         struct msghdr msg;
4394         struct iovec iov;
4395         struct socket *sock;
4396         unsigned flags;
4397         int min_ret = 0;
4398         int ret;
4399
4400         sock = sock_from_file(req->file);
4401         if (unlikely(!sock))
4402                 return -ENOTSOCK;
4403
4404         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4405         if (unlikely(ret))
4406                 return ret;
4407
4408         msg.msg_name = NULL;
4409         msg.msg_control = NULL;
4410         msg.msg_controllen = 0;
4411         msg.msg_namelen = 0;
4412
4413         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4414         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4415                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4416         else if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4417                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4418
4419         if (flags & MSG_WAITALL)
4420                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4421
4422         msg.msg_flags = flags;
4423         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4424         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4425                 return -EAGAIN;
4426         if (ret == -ERESTARTSYS)
4427                 ret = -EINTR;
4428
4429         if (ret < min_ret)
4430                 req_set_fail_links(req);
4431         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4432         return 0;
4433 }
4434
4435 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4436                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4437 {
4438         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4439         struct iovec __user *uiov;
4440         size_t iov_len;
4441         int ret;
4442
4443         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4444                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4445         if (ret)
4446                 return ret;
4447
4448         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4449                 if (iov_len > 1)
4450                         return -EINVAL;
4451                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4452                         return -EFAULT;
4453                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4454                 iomsg->free_iov = NULL;
4455         } else {
4456                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4457                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4458                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4459                                      false);
4460                 if (ret > 0)
4461                         ret = 0;
4462         }
4463
4464         return ret;
4465 }
4466
4467 #ifdef CONFIG_COMPAT
4468 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4469                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4470 {
4471         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4472         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4473         struct compat_iovec __user *uiov;
4474         compat_uptr_t ptr;
4475         compat_size_t len;
4476         int ret;
4477
4478         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4479         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4480                                         &ptr, &len);
4481         if (ret)
4482                 return ret;
4483
4484         uiov = compat_ptr(ptr);
4485         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4486                 compat_ssize_t clen;
4487
4488                 if (len > 1)
4489                         return -EINVAL;
4490                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4491                         return -EFAULT;
4492                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4493                         return -EFAULT;
4494                 if (clen < 0)
4495                         return -EINVAL;
4496                 sr->len = clen;
4497                 iomsg->free_iov = NULL;
4498         } else {
4499                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4500                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4501                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4502                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4503                 if (ret < 0)
4504                         return ret;
4505         }
4506
4507         return 0;
4508 }
4509 #endif
4510
4511 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4512                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4513 {
4514         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4515
4516 #ifdef CONFIG_COMPAT
4517         if (req->ctx->compat)
4518                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4519 #endif
4520
4521         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4522 }
4523
4524 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4525                                                bool needs_lock)
4526 {
4527         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4528         struct io_buffer *kbuf;
4529
4530         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4531         if (IS_ERR(kbuf))
4532                 return kbuf;
4533
4534         sr->kbuf = kbuf;
4535         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4536         return kbuf;
4537 }
4538
4539 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4540 {
4541         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4542 }
4543
4544 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4545 {
4546         int ret;
4547
4548         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4549         if (!ret)
4550                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4551         return ret;
4552 }
4553
4554 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4555 {
4556         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4557
4558         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4559                 return -EINVAL;
4560
4561         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4562         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4563         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4564         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4565
4566 #ifdef CONFIG_COMPAT
4567         if (req->ctx->compat)
4568                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4569 #endif
4570         return 0;
4571 }
4572
4573 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4574 {
4575         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4576         struct socket *sock;
4577         struct io_buffer *kbuf;
4578         unsigned flags;
4579         int min_ret = 0;
4580         int ret, cflags = 0;
4581         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4582
4583         sock = sock_from_file(req->file);
4584         if (unlikely(!sock))
4585                 return -ENOTSOCK;
4586
4587         kmsg = req->async_data;
4588         if (!kmsg) {
4589                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4590                 if (ret)
4591                         return ret;
4592                 kmsg = &iomsg;
4593         }
4594
4595         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4596                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4597                 if (IS_ERR(kbuf))
4598                         return PTR_ERR(kbuf);
4599                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4600                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
4601                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
4602                                 1, req->sr_msg.len);
4603         }
4604
4605         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4606         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4607                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4608         else if (force_nonblock)
4609                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4610
4611         if (flags & MSG_WAITALL)
4612                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4613
4614         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4615                                         kmsg->uaddr, flags);
4616         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4617                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4618         if (ret == -ERESTARTSYS)
4619                 ret = -EINTR;
4620
4621         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4622                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4623         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4624         if (kmsg->free_iov)
4625                 kfree(kmsg->free_iov);
4626         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4627         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4628                 req_set_fail_links(req);
4629         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4630         return 0;
4631 }
4632
4633 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4634 {
4635         struct io_buffer *kbuf;
4636         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4637         struct msghdr msg;
4638         void __user *buf = sr->buf;
4639         struct socket *sock;
4640         struct iovec iov;
4641         unsigned flags;
4642         int min_ret = 0;
4643         int ret, cflags = 0;
4644         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4645
4646         sock = sock_from_file(req->file);
4647         if (unlikely(!sock))
4648                 return -ENOTSOCK;
4649
4650         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4651                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4652                 if (IS_ERR(kbuf))
4653                         return PTR_ERR(kbuf);
4654                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4655         }
4656
4657         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4658         if (unlikely(ret))
4659                 goto out_free;
4660
4661         msg.msg_name = NULL;
4662         msg.msg_control = NULL;
4663         msg.msg_controllen = 0;
4664         msg.msg_namelen = 0;
4665         msg.msg_iocb = NULL;
4666         msg.msg_flags = 0;
4667
4668         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4669         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4670                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4671         else if (force_nonblock)
4672                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4673
4674         if (flags & MSG_WAITALL)
4675                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4676
4677         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4678         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4679                 return -EAGAIN;
4680         if (ret == -ERESTARTSYS)
4681                 ret = -EINTR;
4682 out_free:
4683         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4684                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4685         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4686                 req_set_fail_links(req);
4687         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4688         return 0;
4689 }
4690
4691 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4692 {
4693         struct io_accept *accept = &req->accept;
4694
4695         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4696                 return -EINVAL;
4697         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4698                 return -EINVAL;
4699
4700         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4701         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4702         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4703         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4704         return 0;
4705 }
4706
4707 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4708 {
4709         struct io_accept *accept = &req->accept;
4710         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4711         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4712         int ret;
4713
4714         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4715                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4716
4717         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4718                                         accept->addr_len, accept->flags,
4719                                         accept->nofile);
4720         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4721                 return -EAGAIN;
4722         if (ret < 0) {
4723                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4724                         ret = -EINTR;
4725                 req_set_fail_links(req);
4726         }
4727         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4728         return 0;
4729 }
4730
4731 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
4732 {
4733         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4734         struct io_connect *conn = &req->connect;
4735
4736         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
4737 }
4738
4739 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4740 {
4741         struct io_connect *conn = &req->connect;
4742
4743         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4744                 return -EINVAL;
4745         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4746                 return -EINVAL;
4747
4748         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4749         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4750         return 0;
4751 }
4752
4753 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4754 {
4755         struct io_async_connect __io, *io;
4756         unsigned file_flags;
4757         int ret;
4758         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4759
4760         if (req->async_data) {
4761                 io = req->async_data;
4762         } else {
4763                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4764                                                 req->connect.addr_len,
4765                                                 &__io.address);
4766                 if (ret)
4767                         goto out;
4768                 io = &__io;
4769         }
4770
4771         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4772
4773         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4774                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4775         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4776                 if (req->async_data)
4777                         return -EAGAIN;
4778                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4779                         ret = -ENOMEM;
4780                         goto out;
4781                 }
4782                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4783                 return -EAGAIN;
4784         }
4785         if (ret == -ERESTARTSYS)
4786                 ret = -EINTR;
4787 out:
4788         if (ret < 0)
4789                 req_set_fail_links(req);
4790         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4791         return 0;
4792 }
4793 #else /* !CONFIG_NET */
4794 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
4795 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
4796 {                                                                       \
4797         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4798 }
4799
4800 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
4801 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
4802 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
4803 {                                                                       \
4804         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4805 }                                                                       \
4806
4807 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
4808 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
4809 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
4810 {                                                                       \
4811         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4812 }
4813
4814 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
4815 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
4816 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
4817 IO_NETOP_PREP(accept);
4818 IO_NETOP_FN(send);
4819 IO_NETOP_FN(recv);
4820 #endif /* CONFIG_NET */
4821
4822 struct io_poll_table {
4823         struct poll_table_struct pt;
4824         struct io_kiocb *req;
4825         int error;
4826 };
4827
4828 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4829                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4830 {
4831         int ret;
4832
4833         /* for instances that support it check for an event match first: */
4834         if (mask && !(mask & poll->events))
4835                 return 0;
4836
4837         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4838
4839         list_del_init(&poll->wait.entry);
4840
4841         req->result = mask;
4842         req->task_work.func = func;
4843
4844         /*
4845          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4846          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4847          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4848          * have the needed state needed for it anyway.
4849          */
4850         ret = io_req_task_work_add(req);
4851         if (unlikely(ret)) {
4852                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4853                 io_req_task_work_add_fallback(req, func);
4854         }
4855         return 1;
4856 }
4857
4858 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4859         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4860 {
4861         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4862
4863         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4864                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4865
4866                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4867         }
4868
4869         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4870         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4871                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4872                 return true;
4873         }
4874
4875         return false;
4876 }
4877
4878 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4879 {
4880         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4881         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4882                 return req->async_data;
4883         return req->apoll->double_poll;
4884 }
4885
4886 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4887 {
4888         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4889                 return &req->poll;
4890         return &req->apoll->poll;
4891 }
4892
4893 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4894 {
4895         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4896
4897         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4898
4899         if (poll && poll->head) {
4900                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4901
4902                 spin_lock(&head->lock);
4903                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4904                 if (poll->wait.private)
4905                         req_ref_put(req);
4906                 poll->head = NULL;
4907                 spin_unlock(&head->lock);
4908         }
4909 }
4910
4911 static bool io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4912 {
4913         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4914         unsigned flags = IORING_CQE_F_MORE;
4915
4916         if (!error && req->poll.canceled) {
4917                 error = -ECANCELED;
4918                 req->poll.events |= EPOLLONESHOT;
4919         }
4920         if (!error)
4921                 error = mangle_poll(mask);
4922         if (req->poll.events & EPOLLONESHOT)
4923                 flags = 0;
4924         if (!__io_cqring_fill_event(req, error, flags)) {
4925                 io_poll_remove_waitqs(req);
4926                 req->poll.done = true;
4927                 flags = 0;
4928         }
4929         io_commit_cqring(ctx);
4930         return !(flags & IORING_CQE_F_MORE);
4931 }
4932
4933 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4934 {
4935         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4936         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4937         struct io_kiocb *nxt;
4938
4939         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4940                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4941         } else {
4942                 bool done, post_ev;
4943
4944                 post_ev = done = io_poll_complete(req, req->result, 0);
4945                 if (done) {
4946                         hash_del(&req->hash_node);
4947                 } else if (!(req->poll.events & EPOLLONESHOT)) {
4948                         post_ev = true;
4949                         req->result = 0;
4950                         add_wait_queue(req->poll.head, &req->poll.wait);
4951                 }
4952                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4953
4954                 if (post_ev)
4955                         io_cqring_ev_posted(ctx);
4956                 if (done) {
4957                         nxt = io_put_req_find_next(req);
4958                         if (nxt)
4959                                 __io_req_task_submit(nxt);
4960                 }
4961         }
4962 }
4963
4964 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4965                                int sync, void *key)
4966 {
4967         struct io_kiocb *req = wait->private;
4968         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4969         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4970
4971         /* for instances that support it check for an event match first: */
4972         if (mask && !(mask & poll->events))
4973                 return 0;
4974         if (!(poll->events & EPOLLONESHOT))
4975                 return poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4976
4977         list_del_init(&wait->entry);
4978
4979         if (poll && poll->head) {
4980                 bool done;
4981
4982                 spin_lock(&poll->head->lock);
4983                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4984                 if (!done)
4985                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4986                 /* make sure double remove sees this as being gone */
4987                 wait->private = NULL;
4988                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4989                 if (!done) {
4990                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
4991                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4992                 }
4993         }
4994         req_ref_put(req);
4995         return 1;
4996 }
4997
4998 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
4999                               wait_queue_func_t wake_func)
5000 {
5001         poll->head = NULL;
5002         poll->done = false;
5003         poll->canceled = false;
5004         poll->update_events = poll->update_user_data = false;
5005 #define IO_POLL_UNMASK  (EPOLLERR|EPOLLHUP|EPOLLNVAL|EPOLLRDHUP)
5006         /* mask in events that we always want/need */
5007         poll->events = events | IO_POLL_UNMASK;
5008         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5009         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5010 }
5011
5012 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5013                             struct wait_queue_head *head,
5014                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5015 {
5016         struct io_kiocb *req = pt->req;
5017
5018         /*
5019          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
5020          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
5021          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
5022          */
5023         if (unlikely(poll->head)) {
5024                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5025
5026                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5027                 if (*poll_ptr) {
5028                         pt->error = -EINVAL;
5029                         return;
5030                 }
5031                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5032                 if (poll->head == head)
5033                         return;
5034                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5035                 if (!poll) {
5036                         pt->error = -ENOMEM;
5037                         return;
5038                 }
5039                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5040                 req_ref_get(req);
5041                 poll->wait.private = req;
5042                 *poll_ptr = poll;
5043         }
5044
5045         pt->error = 0;
5046         poll->head = head;
5047
5048         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5049                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5050         else
5051                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5052 }
5053
5054 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5055                                struct poll_table_struct *p)
5056 {
5057         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5058         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5059
5060         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5061 }
5062
5063 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5064 {
5065         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5066         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5067         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5068
5069         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5070
5071         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5072                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5073                 return;
5074         }
5075
5076         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
5077         if (hash_hashed(&req->hash_node))
5078                 hash_del(&req->hash_node);
5079
5080         io_poll_remove_double(req);
5081         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5082
5083         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5084                 __io_req_task_submit(req);
5085         else
5086                 io_req_complete_failed(req, -ECANCELED);
5087
5088         kfree(apoll->double_poll);
5089         kfree(apoll);
5090 }
5091
5092 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5093                         void *key)
5094 {
5095         struct io_kiocb *req = wait->private;
5096         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5097
5098         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5099                                         key_to_poll(key));
5100
5101         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5102 }
5103
5104 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5105 {
5106         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5107         struct hlist_head *list;
5108
5109         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5110         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5111 }
5112
5113 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5114                                       struct io_poll_iocb *poll,
5115                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5116                                       wait_queue_func_t wake_func)
5117         __acquires(&ctx->completion_lock)
5118 {
5119         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5120         bool cancel = false;
5121
5122         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5123         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5124         poll->file = req->file;
5125         poll->wait.private = req;
5126
5127         ipt->pt._key = mask;
5128         ipt->req = req;
5129         ipt->error = -EINVAL;
5130
5131         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5132
5133         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5134         if (likely(poll->head)) {
5135                 spin_lock(&poll->head->lock);
5136                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5137                         if (ipt->error)
5138                                 cancel = true;
5139                         ipt->error = 0;
5140                         mask = 0;
5141                 }
5142                 if ((mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)) || ipt->error)
5143                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5144                 else if (cancel)
5145                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5146                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5147                         io_poll_req_insert(req);
5148                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5149         }
5150
5151         return mask;
5152 }
5153
5154 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5155 {
5156         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5157         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5158         struct async_poll *apoll;
5159         struct io_poll_table ipt;
5160         __poll_t mask, ret;
5161         int rw;
5162
5163         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5164                 return false;
5165         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5166                 return false;
5167         if (def->pollin)
5168                 rw = READ;
5169         else if (def->pollout)
5170                 rw = WRITE;
5171         else
5172                 return false;
5173         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5174         if (!io_file_supports_async(req, rw))
5175                 return false;
5176
5177         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5178         if (unlikely(!apoll))
5179                 return false;
5180         apoll->double_poll = NULL;
5181
5182         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5183         req->apoll = apoll;
5184
5185         mask = EPOLLONESHOT;
5186         if (def->pollin)
5187                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5188         if (def->pollout)
5189                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5190
5191         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5192         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5193             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5194                 mask &= ~POLLIN;
5195
5196         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5197
5198         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5199
5200         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5201                                         io_async_wake);
5202         if (ret || ipt.error) {
5203                 io_poll_remove_double(req);
5204                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5205                 kfree(apoll->double_poll);
5206                 kfree(apoll);
5207                 return false;
5208         }
5209         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5210         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5211                                         apoll->poll.events);
5212         return true;
5213 }
5214
5215 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5216                                  struct io_poll_iocb *poll)
5217 {
5218         bool do_complete = false;
5219
5220         if (!poll->head)
5221                 return false;
5222         spin_lock(&poll->head->lock);
5223         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5224         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5225                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5226                 do_complete = true;
5227         }
5228         spin_unlock(&poll->head->lock);
5229         hash_del(&req->hash_node);
5230         return do_complete;
5231 }
5232
5233 static bool io_poll_remove_waitqs(struct io_kiocb *req)
5234 {
5235         bool do_complete;
5236
5237         io_poll_remove_double(req);
5238
5239         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
5240                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
5241         } else {
5242                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
5243
5244                 /* non-poll requests have submit ref still */
5245                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
5246                 if (do_complete) {
5247                         io_put_req(req);
5248                         kfree(apoll->double_poll);
5249                         kfree(apoll);
5250                 }
5251         }
5252
5253         return do_complete;
5254 }
5255
5256 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5257 {
5258         bool do_complete;
5259
5260         do_complete = io_poll_remove_waitqs(req);
5261         if (do_complete) {
5262                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5263                 io_commit_cqring(req->ctx);
5264                 req_set_fail_links(req);
5265                 io_put_req_deferred(req, 1);
5266         }
5267
5268         return do_complete;
5269 }
5270
5271 /*
5272  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5273  */
5274 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5275                                struct files_struct *files)
5276 {
5277         struct hlist_node *tmp;
5278         struct io_kiocb *req;
5279         int posted = 0, i;
5280
5281         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5282         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5283                 struct hlist_head *list;
5284
5285                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5286                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5287                         if (io_match_task(req, tsk, files))
5288                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5289                 }
5290         }
5291         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5292
5293         if (posted)
5294                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5295
5296         return posted != 0;
5297 }
5298
5299 static struct io_kiocb *io_poll_find(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5300 {
5301         struct hlist_head *list;
5302         struct io_kiocb *req;
5303
5304         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5305         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5306                 if (sqe_addr != req->user_data)
5307                         continue;
5308                 return req;
5309         }
5310
5311         return NULL;
5312 }
5313
5314 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5315 {
5316         struct io_kiocb *req;
5317
5318         req = io_poll_find(ctx, sqe_addr);
5319         if (!req)
5320                 return -ENOENT;
5321         if (io_poll_remove_one(req))
5322                 return 0;
5323
5324         return -EALREADY;
5325 }
5326
5327 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5328                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5329 {
5330         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5331                 return -EINVAL;
5332         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5333             sqe->poll_events)
5334                 return -EINVAL;
5335
5336         req->poll_remove.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5337         return 0;
5338 }
5339
5340 /*
5341  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5342  * and remove it if found.
5343  */
5344 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5345 {
5346         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5347         int ret;
5348
5349         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5350         ret = io_poll_cancel(ctx, req->poll_remove.addr);
5351         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5352
5353         if (ret < 0)
5354                 req_set_fail_links(req);
5355         io_req_complete(req, ret);
5356         return 0;
5357 }
5358
5359 static int io_poll_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->poll;
5364
5365         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5366 }
5367
5368 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5369                                struct poll_table_struct *p)
5370 {
5371         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5372
5373         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5374 }
5375
5376 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5377 {
5378         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5379         u32 events, flags;
5380
5381         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5382                 return -EINVAL;
5383         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
5384                 return -EINVAL;
5385         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5386         if (flags & ~(IORING_POLL_ADD_MULTI | IORING_POLL_UPDATE_EVENTS |
5387                         IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA))
5388                 return -EINVAL;
5389         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5390 #ifdef __BIG_ENDIAN
5391         events = swahw32(events);
5392 #endif
5393         if (!(flags & IORING_POLL_ADD_MULTI))
5394                 events |= EPOLLONESHOT;
5395         poll->update_events = poll->update_user_data = false;
5396         if (flags & IORING_POLL_UPDATE_EVENTS) {
5397                 poll->update_events = true;
5398                 poll->old_user_data = READ_ONCE(sqe->addr);
5399         }
5400         if (flags & IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA) {
5401                 poll->update_user_data = true;
5402                 poll->new_user_data = READ_ONCE(sqe->off);
5403         }
5404         if (!(poll->update_events || poll->update_user_data) &&
5405              (sqe->off || sqe->addr))
5406                 return -EINVAL;
5407         poll->events = demangle_poll(events) |
5408                                 (events & (EPOLLEXCLUSIVE|EPOLLONESHOT));
5409         return 0;
5410 }
5411
5412 static int __io_poll_add(struct io_kiocb *req)
5413 {
5414         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5415         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5416         struct io_poll_table ipt;
5417         __poll_t mask;
5418
5419         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5420
5421         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5422                                         io_poll_wake);
5423
5424         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5425                 ipt.error = 0;
5426                 io_poll_complete(req, mask, 0);
5427         }
5428         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5429
5430         if (mask) {
5431                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5432                 if (poll->events & EPOLLONESHOT)
5433                         io_put_req(req);
5434         }
5435         return ipt.error;
5436 }
5437
5438 static int io_poll_update(struct io_kiocb *req)
5439 {
5440         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5441         struct io_kiocb *preq;
5442         int ret;
5443
5444         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5445         preq = io_poll_find(ctx, req->poll.old_user_data);
5446         if (!preq) {
5447                 ret = -ENOENT;
5448                 goto err;
5449         } else if (preq->opcode != IORING_OP_POLL_ADD) {
5450                 /* don't allow internal poll updates */
5451                 ret = -EACCES;
5452                 goto err;
5453         }
5454         if (!__io_poll_remove_one(preq, &preq->poll)) {
5455                 /* in process of completing/removal */
5456                 ret = -EALREADY;
5457                 goto err;
5458         }
5459         /* we now have a detached poll request. reissue. */
5460         ret = 0;
5461 err:
5462         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5463         if (ret < 0) {
5464                 req_set_fail_links(req);
5465                 io_req_complete(req, ret);
5466                 return 0;
5467         }
5468         /* only mask one event flags, keep behavior flags */
5469         if (req->poll.update_events) {
5470                 preq->poll.events &= ~0xffff;
5471                 preq->poll.events |= req->poll.events & 0xffff;
5472                 preq->poll.events |= IO_POLL_UNMASK;
5473         }
5474         if (req->poll.update_user_data)
5475                 preq->user_data = req->poll.new_user_data;
5476
5477         /* complete update request, we're done with it */
5478         io_req_complete(req, ret);
5479
5480         ret = __io_poll_add(preq);
5481         if (ret < 0) {
5482                 req_set_fail_links(preq);
5483                 io_req_complete(preq, ret);
5484         }
5485         return 0;
5486 }
5487
5488 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5489 {
5490         if (!req->poll.update_events && !req->poll.update_user_data)
5491                 return __io_poll_add(req);
5492         return io_poll_update(req);
5493 }
5494
5495 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5496 {
5497         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5498                                                 struct io_timeout_data, timer);
5499         struct io_kiocb *req = data->req;
5500         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5501         unsigned long flags;
5502
5503         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5504         list_del_init(&req->timeout.list);
5505         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5506                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5507
5508         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5509         io_commit_cqring(ctx);
5510         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5511
5512         io_cqring_ev_posted(ctx);
5513         req_set_fail_links(req);
5514         io_put_req(req);
5515         return HRTIMER_NORESTART;
5516 }
5517
5518 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5519                                            __u64 user_data)
5520 {
5521         struct io_timeout_data *io;
5522         struct io_kiocb *req;
5523         int ret = -ENOENT;
5524
5525         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5526                 if (user_data == req->user_data) {
5527                         ret = 0;
5528                         break;
5529                 }
5530         }
5531
5532         if (ret == -ENOENT)
5533                 return ERR_PTR(ret);
5534
5535         io = req->async_data;
5536         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
5537         if (ret == -1)
5538                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5539         list_del_init(&req->timeout.list);
5540         return req;
5541 }
5542
5543 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5544 {
5545         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5546
5547         if (IS_ERR(req))
5548                 return PTR_ERR(req);
5549
5550         req_set_fail_links(req);
5551         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5552         io_put_req_deferred(req, 1);
5553         return 0;
5554 }
5555
5556 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5557                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5558 {
5559         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5560         struct io_timeout_data *data;
5561
5562         if (IS_ERR(req))
5563                 return PTR_ERR(req);
5564
5565         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5566         data = req->async_data;
5567         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5568         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5569         data->timer.function = io_timeout_fn;
5570         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5571         return 0;
5572 }
5573
5574 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5575                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5576 {
5577         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5578
5579         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5580                 return -EINVAL;
5581         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5582                 return -EINVAL;
5583         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5584                 return -EINVAL;
5585
5586         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5587         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5588         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5589                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5590                         return -EINVAL;
5591                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5592                         return -EFAULT;
5593         } else if (tr->flags) {
5594                 /* timeout removal doesn't support flags */
5595                 return -EINVAL;
5596         }
5597
5598         return 0;
5599 }
5600
5601 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
5602 {
5603         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
5604                                             : HRTIMER_MODE_REL;
5605 }
5606
5607 /*
5608  * Remove or update an existing timeout command
5609  */
5610 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5611 {
5612         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5613         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5614         int ret;
5615
5616         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5617         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE))
5618                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5619         else
5620                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts,
5621                                         io_translate_timeout_mode(tr->flags));
5622
5623         io_cqring_fill_event(req, ret);
5624         io_commit_cqring(ctx);
5625         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5626         io_cqring_ev_posted(ctx);
5627         if (ret < 0)
5628                 req_set_fail_links(req);
5629         io_put_req(req);
5630         return 0;
5631 }
5632
5633 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5634                            bool is_timeout_link)
5635 {
5636         struct io_timeout_data *data;
5637         unsigned flags;
5638         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5639
5640         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5641                 return -EINVAL;
5642         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5643                 return -EINVAL;
5644         if (off && is_timeout_link)
5645                 return -EINVAL;
5646         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5647         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5648                 return -EINVAL;
5649
5650         req->timeout.off = off;
5651
5652         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5653                 return -ENOMEM;
5654
5655         data = req->async_data;
5656         data->req = req;
5657
5658         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5659                 return -EFAULT;
5660
5661         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
5662         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5663         if (is_timeout_link)
5664                 io_req_track_inflight(req);
5665         return 0;
5666 }
5667
5668 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5669 {
5670         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5671         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5672         struct list_head *entry;
5673         u32 tail, off = req->timeout.off;
5674
5675         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5676
5677         /*
5678          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5679          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5680          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5681          */
5682         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5683                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5684                 goto add;
5685         }
5686
5687         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5688         req->timeout.target_seq = tail + off;
5689
5690         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5691          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5692          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5693          */
5694         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5695
5696         /*
5697          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5698          * the one we need first.
5699          */
5700         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5701                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5702                                                   timeout.list);
5703
5704                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5705                         continue;
5706                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5707                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5708                         break;
5709         }
5710 add:
5711         list_add(&req->timeout.list, entry);
5712         data->timer.function = io_timeout_fn;
5713         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5714         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5715         return 0;
5716 }
5717
5718 struct io_cancel_data {
5719         struct io_ring_ctx *ctx;
5720         u64 user_data;
5721 };
5722
5723 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5724 {
5725         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5726         struct io_cancel_data *cd = data;
5727
5728         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
5729 }
5730
5731 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
5732                                struct io_ring_ctx *ctx)
5733 {
5734         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
5735         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5736         int ret = 0;
5737
5738         if (!tctx || !tctx->io_wq)
5739                 return -ENOENT;
5740
5741         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
5742         switch (cancel_ret) {
5743         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5744                 ret = 0;
5745                 break;
5746         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5747                 ret = -EALREADY;
5748                 break;
5749         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5750                 ret = -ENOENT;
5751                 break;
5752         }
5753
5754         return ret;
5755 }
5756
5757 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5758                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5759                                      int success_ret)
5760 {
5761         unsigned long flags;
5762         int ret;
5763
5764         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5765         if (ret != -ENOENT) {
5766                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5767                 goto done;
5768         }
5769
5770         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5771         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5772         if (ret != -ENOENT)
5773                 goto done;
5774         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5775 done:
5776         if (!ret)
5777                 ret = success_ret;
5778         io_cqring_fill_event(req, ret);
5779         io_commit_cqring(ctx);
5780         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5781         io_cqring_ev_posted(ctx);
5782
5783         if (ret < 0)
5784                 req_set_fail_links(req);
5785         io_put_req(req);
5786 }
5787
5788 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5789                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5790 {
5791         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5792                 return -EINVAL;
5793         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5794                 return -EINVAL;
5795         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5796                 return -EINVAL;
5797
5798         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5799         return 0;
5800 }
5801
5802 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5803 {
5804         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5805         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
5806         struct io_tctx_node *node;
5807         int ret;
5808
5809         /* tasks should wait for their io-wq threads, so safe w/o sync */
5810         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5811         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5812         if (ret != -ENOENT)
5813                 goto done;
5814         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5815         if (ret != -ENOENT)
5816                 goto done;
5817         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5818         if (ret != -ENOENT)
5819                 goto done;
5820         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5821
5822         /* slow path, try all io-wq's */
5823         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5824         ret = -ENOENT;
5825         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
5826                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
5827
5828                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
5829                         continue;
5830                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
5831                 if (ret != -ENOENT)
5832                         break;
5833         }
5834         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5835
5836         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5837 done:
5838         io_cqring_fill_event(req, ret);
5839         io_commit_cqring(ctx);
5840         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5841         io_cqring_ev_posted(ctx);
5842
5843         if (ret < 0)
5844                 req_set_fail_links(req);
5845         io_put_req(req);
5846         return 0;
5847 }
5848
5849 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
5850                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5851 {
5852         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
5853                 return -EINVAL;
5854         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5855                 return -EINVAL;
5856         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5857                 return -EINVAL;
5858
5859         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5860         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5861         if (!req->rsrc_update.nr_args)
5862                 return -EINVAL;
5863         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5864         return 0;
5865 }
5866
5867 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5868 {
5869         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5870         struct io_uring_rsrc_update up;
5871         int ret;
5872
5873         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5874                 return -EAGAIN;
5875
5876         up.offset = req->rsrc_update.offset;
5877         up.data = req->rsrc_update.arg;
5878
5879         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5880         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->rsrc_update.nr_args);
5881         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5882
5883         if (ret < 0)
5884                 req_set_fail_links(req);
5885         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5886         return 0;
5887 }
5888
5889 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5890 {
5891         switch (req->opcode) {
5892         case IORING_OP_NOP:
5893                 return 0;
5894         case IORING_OP_READV:
5895         case IORING_OP_READ_FIXED:
5896         case IORING_OP_READ:
5897                 return io_read_prep(req, sqe);
5898         case IORING_OP_WRITEV:
5899         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5900         case IORING_OP_WRITE:
5901                 return io_write_prep(req, sqe);
5902         case IORING_OP_POLL_ADD:
5903                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5904         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5905                 return io_poll_remove_prep(req, sqe);
5906         case IORING_OP_FSYNC:
5907                 return io_fsync_prep(req, sqe);
5908         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5909                 return io_sfr_prep(req, sqe);
5910         case IORING_OP_SENDMSG:
5911         case IORING_OP_SEND:
5912                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5913         case IORING_OP_RECVMSG:
5914         case IORING_OP_RECV:
5915                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5916         case IORING_OP_CONNECT:
5917                 return io_connect_prep(req, sqe);
5918         case IORING_OP_TIMEOUT:
5919                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5920         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5921                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5922         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5923                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5924         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5925                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5926         case IORING_OP_ACCEPT:
5927                 return io_accept_prep(req, sqe);
5928         case IORING_OP_FALLOCATE:
5929                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5930         case IORING_OP_OPENAT:
5931                 return io_openat_prep(req, sqe);
5932         case IORING_OP_CLOSE:
5933                 return io_close_prep(req, sqe);
5934         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5935                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
5936         case IORING_OP_STATX:
5937                 return io_statx_prep(req, sqe);
5938         case IORING_OP_FADVISE:
5939                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5940         case IORING_OP_MADVISE:
5941                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5942         case IORING_OP_OPENAT2:
5943                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5944         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5945                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5946         case IORING_OP_SPLICE:
5947                 return io_splice_prep(req, sqe);
5948         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5949                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5950         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5951                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5952         case IORING_OP_TEE:
5953                 return io_tee_prep(req, sqe);
5954         case IORING_OP_SHUTDOWN:
5955                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
5956         case IORING_OP_RENAMEAT:
5957                 return io_renameat_prep(req, sqe);
5958         case IORING_OP_UNLINKAT:
5959                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
5960         }
5961
5962         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5963                         req->opcode);
5964         return-EINVAL;
5965 }
5966
5967 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
5968 {
5969         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
5970                 return 0;
5971         if (WARN_ON_ONCE(req->async_data))
5972                 return -EFAULT;
5973         if (io_alloc_async_data(req))
5974                 return -EAGAIN;
5975
5976         switch (req->opcode) {
5977         case IORING_OP_READV:
5978                 return io_rw_prep_async(req, READ);
5979         case IORING_OP_WRITEV:
5980                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
5981         case IORING_OP_SENDMSG:
5982                 return io_sendmsg_prep_async(req);
5983         case IORING_OP_RECVMSG:
5984                 return io_recvmsg_prep_async(req);
5985         case IORING_OP_CONNECT:
5986                 return io_connect_prep_async(req);
5987         }
5988         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: prep_async() bad opcode %d\n",
5989                     req->opcode);
5990         return -EFAULT;
5991 }
5992
5993 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5994 {
5995         struct io_kiocb *pos;
5996         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5997         u32 total_submitted, nr_reqs = 0;
5998
5999         io_for_each_link(pos, req)
6000                 nr_reqs++;
6001
6002         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
6003         return total_submitted - nr_reqs;
6004 }
6005
6006 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req)
6007 {
6008         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6009         struct io_defer_entry *de;
6010         int ret;
6011         u32 seq;
6012
6013         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
6014         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
6015                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
6016                 return 0;
6017
6018         seq = io_get_sequence(req);
6019         /* Still a chance to pass the sequence check */
6020         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
6021                 return 0;
6022
6023         ret = io_req_prep_async(req);
6024         if (ret)
6025                 return ret;
6026         io_prep_async_link(req);
6027         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
6028         if (!de)
6029                 return -ENOMEM;
6030
6031         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6032         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
6033                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6034                 kfree(de);
6035                 io_queue_async_work(req);
6036                 return -EIOCBQUEUED;
6037         }
6038
6039         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
6040         de->req = req;
6041         de->seq = seq;
6042         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
6043         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6044         return -EIOCBQUEUED;
6045 }
6046
6047 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
6048 {
6049         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
6050                 switch (req->opcode) {
6051                 case IORING_OP_READV:
6052                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6053                 case IORING_OP_READ:
6054                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
6055                         break;
6056                 case IORING_OP_RECVMSG:
6057                 case IORING_OP_RECV:
6058                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
6059                         break;
6060                 }
6061                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
6062         }
6063
6064         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
6065                 switch (req->opcode) {
6066                 case IORING_OP_READV:
6067                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6068                 case IORING_OP_READ:
6069                 case IORING_OP_WRITEV:
6070                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6071                 case IORING_OP_WRITE: {
6072                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
6073                         if (io->free_iovec)
6074                                 kfree(io->free_iovec);
6075                         break;
6076                         }
6077                 case IORING_OP_RECVMSG:
6078                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6079                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6080
6081                         kfree(io->free_iov);
6082                         break;
6083                         }
6084                 case IORING_OP_SPLICE:
6085                 case IORING_OP_TEE:
6086                         if (!(req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
6087                                 io_put_file(req->splice.file_in);
6088                         break;
6089                 case IORING_OP_OPENAT:
6090                 case IORING_OP_OPENAT2:
6091                         if (req->open.filename)
6092                                 putname(req->open.filename);
6093                         break;
6094                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6095                         putname(req->rename.oldpath);
6096                         putname(req->rename.newpath);
6097                         break;
6098                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6099                         putname(req->unlink.filename);
6100                         break;
6101                 }
6102                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
6103         }
6104 }
6105
6106 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6107 {
6108         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6109         const struct cred *creds = NULL;
6110         int ret;
6111
6112         if (req->work.creds && req->work.creds != current_cred())
6113                 creds = override_creds(req->work.creds);
6114
6115         switch (req->opcode) {
6116         case IORING_OP_NOP:
6117                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6118                 break;
6119         case IORING_OP_READV:
6120         case IORING_OP_READ_FIXED:
6121         case IORING_OP_READ:
6122                 ret = io_read(req, issue_flags);
6123                 break;
6124         case IORING_OP_WRITEV:
6125         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6126         case IORING_OP_WRITE:
6127                 ret = io_write(req, issue_flags);
6128                 break;
6129         case IORING_OP_FSYNC:
6130                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6131                 break;
6132         case IORING_OP_POLL_ADD:
6133                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6134                 break;
6135         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6136                 ret = io_poll_remove(req, issue_flags);
6137                 break;
6138         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6139                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6140                 break;
6141         case IORING_OP_SENDMSG:
6142                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6143                 break;
6144         case IORING_OP_SEND:
6145                 ret = io_send(req, issue_flags);
6146                 break;
6147         case IORING_OP_RECVMSG:
6148                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6149                 break;
6150         case IORING_OP_RECV:
6151                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6152                 break;
6153         case IORING_OP_TIMEOUT:
6154                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6155                 break;
6156         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6157                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6158                 break;
6159         case IORING_OP_ACCEPT:
6160                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6161                 break;
6162         case IORING_OP_CONNECT:
6163                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6164                 break;
6165         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6166                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6167                 break;
6168         case IORING_OP_FALLOCATE:
6169                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6170                 break;
6171         case IORING_OP_OPENAT:
6172                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6173                 break;
6174         case IORING_OP_CLOSE:
6175                 ret = io_close(req, issue_flags);
6176                 break;
6177         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6178                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6179                 break;
6180         case IORING_OP_STATX:
6181                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6182                 break;
6183         case IORING_OP_FADVISE:
6184                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6185                 break;
6186         case IORING_OP_MADVISE:
6187                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6188                 break;
6189         case IORING_OP_OPENAT2:
6190                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6191                 break;
6192         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6193                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6194                 break;
6195         case IORING_OP_SPLICE:
6196                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6197                 break;
6198         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6199                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6200                 break;
6201         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6202                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6203                 break;
6204         case IORING_OP_TEE:
6205                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6206                 break;
6207         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6208                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6209                 break;
6210         case IORING_OP_RENAMEAT:
6211                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6212                 break;
6213         case IORING_OP_UNLINKAT:
6214                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6215                 break;
6216         default:
6217                 ret = -EINVAL;
6218                 break;
6219         }
6220
6221         if (creds)
6222                 revert_creds(creds);
6223
6224         if (ret)
6225                 return ret;
6226
6227         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6228         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
6229                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
6230
6231                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
6232                 if (in_async)
6233                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6234
6235                 io_iopoll_req_issued(req, in_async);
6236
6237                 if (in_async)
6238                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6239         }
6240
6241         return 0;
6242 }
6243
6244 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6245 {
6246         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6247         struct io_kiocb *timeout;
6248         int ret = 0;
6249
6250         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6251         if (timeout)
6252                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6253
6254         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6255                 ret = -ECANCELED;
6256
6257         if (!ret) {
6258                 do {
6259                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6260                         /*
6261                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6262                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6263                          * wait for request slots on the block side.
6264                          */
6265                         if (ret != -EAGAIN)
6266                                 break;
6267                         cond_resched();
6268                 } while (1);
6269         }
6270
6271         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6272         if (ret) {
6273                 /* io-wq is going to take one down */
6274                 req_ref_get(req);
6275                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6276         }
6277 }
6278
6279 #define FFS_ASYNC_READ          0x1UL
6280 #define FFS_ASYNC_WRITE         0x2UL
6281 #ifdef CONFIG_64BIT
6282 #define FFS_ISREG               0x4UL
6283 #else
6284 #define FFS_ISREG               0x0UL
6285 #endif
6286 #define FFS_MASK                ~(FFS_ASYNC_READ|FFS_ASYNC_WRITE|FFS_ISREG)
6287
6288 static inline struct file **io_fixed_file_slot(struct fixed_rsrc_data *file_data,
6289                                                unsigned i)
6290 {
6291         struct fixed_rsrc_table *table;
6292
6293         table = &file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6294         return &table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6295 }
6296
6297 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6298                                               int index)
6299 {
6300         struct file **file_slot = io_fixed_file_slot(ctx->file_data, index);
6301
6302         return (struct file *) ((unsigned long) *file_slot & FFS_MASK);
6303 }
6304
6305 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6306                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6307 {
6308         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6309         struct file *file;
6310
6311         if (fixed) {
6312                 unsigned long file_ptr;
6313
6314                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6315                         return NULL;
6316                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6317                 file_ptr = (unsigned long) *io_fixed_file_slot(ctx->file_data, fd);
6318                 file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
6319                 file_ptr &= ~FFS_MASK;
6320                 /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
6321                 req->flags |= (file_ptr << REQ_F_ASYNC_READ_BIT);
6322                 io_set_resource_node(req);
6323         } else {
6324                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6325                 file = __io_file_get(state, fd);
6326
6327                 /* we don't allow fixed io_uring files */
6328                 if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6329                         io_req_track_inflight(req);
6330         }
6331
6332         return file;
6333 }
6334
6335 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6336 {
6337         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6338                                                 struct io_timeout_data, timer);
6339         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6340         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6341         unsigned long flags;
6342
6343         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6344         prev = req->timeout.head;
6345         req->timeout.head = NULL;
6346
6347         /*
6348          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6349          * race with the completion of the linked work.
6350          */
6351         if (prev && req_ref_inc_not_zero(prev))
6352                 io_remove_next_linked(prev);
6353         else
6354                 prev = NULL;
6355         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6356
6357         if (prev) {
6358                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6359                 io_put_req_deferred(prev, 1);
6360         } else {
6361                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6362                 io_put_req_deferred(req, 1);
6363         }
6364         return HRTIMER_NORESTART;
6365 }
6366
6367 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6368 {
6369         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6370
6371         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6372         /*
6373          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6374          * before we got a chance to setup the timer
6375          */
6376         if (req->timeout.head) {
6377                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6378
6379                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6380                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6381                                 data->mode);
6382         }
6383         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6384         /* drop submission reference */
6385         io_put_req(req);
6386 }
6387
6388 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6389 {
6390         struct io_kiocb *nxt = req->link;
6391
6392         if (!nxt || (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) ||
6393             nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6394                 return NULL;
6395
6396         nxt->timeout.head = req;
6397         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6398         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6399         return nxt;
6400 }
6401
6402 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6403 {
6404         struct io_kiocb *linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6405         int ret;
6406
6407         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6408
6409         /*
6410          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6411          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6412          */
6413         if (likely(!ret)) {
6414                 /* drop submission reference */
6415                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6416                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6417                         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
6418
6419                         cs->reqs[cs->nr++] = req;
6420                         if (cs->nr == ARRAY_SIZE(cs->reqs))
6421                                 io_submit_flush_completions(cs, ctx);
6422                 } else {
6423                         io_put_req(req);
6424                 }
6425         } else if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6426                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6427                         /*
6428                          * Queued up for async execution, worker will release
6429                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6430                          */
6431                         io_queue_async_work(req);
6432                 }
6433         } else {
6434                 io_req_complete_failed(req, ret);
6435         }
6436         if (linked_timeout)
6437                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6438 }
6439
6440 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6441 {
6442         int ret;
6443
6444         ret = io_req_defer(req);
6445         if (ret) {
6446                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6447 fail_req:
6448                         io_req_complete_failed(req, ret);
6449                 }
6450         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6451                 ret = io_req_prep_async(req);
6452                 if (unlikely(ret))
6453                         goto fail_req;
6454                 io_queue_async_work(req);
6455         } else {
6456                 __io_queue_sqe(req);
6457         }
6458 }
6459
6460 /*
6461  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6462  *
6463  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6464  */
6465 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6466                                         struct io_kiocb *req,
6467                                         unsigned int sqe_flags)
6468 {
6469         if (!ctx->restricted)
6470                 return true;
6471
6472         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6473                 return false;
6474
6475         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6476             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6477                 return false;
6478
6479         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6480                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6481                 return false;
6482
6483         return true;
6484 }
6485
6486 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6487                        const struct io_uring_sqe *sqe)
6488 {
6489         struct io_submit_state *state;
6490         unsigned int sqe_flags;
6491         int personality, ret = 0;
6492
6493         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6494         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6495         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6496         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6497         req->async_data = NULL;
6498         req->file = NULL;
6499         req->ctx = ctx;
6500         req->link = NULL;
6501         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
6502         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6503         atomic_set(&req->refs, 2);
6504         req->task = current;
6505         req->result = 0;
6506         req->work.creds = NULL;
6507
6508         /* enforce forwards compatibility on users */
6509         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)) {
6510                 req->flags = 0;
6511                 return -EINVAL;
6512         }
6513
6514         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6515                 return -EINVAL;
6516
6517         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6518                 return -EACCES;
6519
6520         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6521             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6522                 return -EOPNOTSUPP;
6523
6524         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
6525         if (personality) {
6526                 req->work.creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
6527                 if (!req->work.creds)
6528                         return -EINVAL;
6529                 get_cred(req->work.creds);
6530         }
6531         state = &ctx->submit_state;
6532
6533         /*
6534          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6535          * is potentially a read/write to block based storage.
6536          */
6537         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6538             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6539                 blk_start_plug(&state->plug);
6540                 state->plug_started = true;
6541         }
6542
6543         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6544                 bool fixed = req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
6545
6546                 req->file = io_file_get(state, req, READ_ONCE(sqe->fd), fixed);
6547                 if (unlikely(!req->file))
6548                         ret = -EBADF;
6549         }
6550
6551         state->ios_left--;
6552         return ret;
6553 }
6554
6555 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6556                          const struct io_uring_sqe *sqe)
6557 {
6558         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
6559         int ret;
6560
6561         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
6562         if (unlikely(ret)) {
6563 fail_req:
6564                 if (link->head) {
6565                         /* fail even hard links since we don't submit */
6566                         link->head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6567                         io_req_complete_failed(link->head, -ECANCELED);
6568                         link->head = NULL;
6569                 }
6570                 io_req_complete_failed(req, ret);
6571                 return ret;
6572         }
6573         ret = io_req_prep(req, sqe);
6574         if (unlikely(ret))
6575                 goto fail_req;
6576
6577         /* don't need @sqe from now on */
6578         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6579                                 true, ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
6580
6581         /*
6582          * If we already have a head request, queue this one for async
6583          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6584          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6585          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6586          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6587          */
6588         if (link->head) {
6589                 struct io_kiocb *head = link->head;
6590
6591                 /*
6592                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6593                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6594                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6595                  * next after the link request. The last one is done via
6596                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6597                  */
6598                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6599                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6600                         ctx->drain_next = 1;
6601                 }
6602                 ret = io_req_prep_async(req);
6603                 if (unlikely(ret))
6604                         goto fail_req;
6605                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6606                 link->last->link = req;
6607                 link->last = req;
6608
6609                 /* last request of a link, enqueue the link */
6610                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6611                         io_queue_sqe(head);
6612                         link->head = NULL;
6613                 }
6614         } else {
6615                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6616                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6617                         ctx->drain_next = 0;
6618                 }
6619                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6620                         link->head = req;
6621                         link->last = req;
6622                 } else {
6623                         io_queue_sqe(req);
6624                 }
6625         }
6626
6627         return 0;
6628 }
6629
6630 /*
6631  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6632  */
6633 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
6634                                 struct io_ring_ctx *ctx)
6635 {
6636         if (state->link.head)
6637                 io_queue_sqe(state->link.head);
6638         if (state->comp.nr)
6639                 io_submit_flush_completions(&state->comp, ctx);
6640         if (state->plug_started)
6641                 blk_finish_plug(&state->plug);
6642         io_state_file_put(state);
6643 }
6644
6645 /*
6646  * Start submission side cache.
6647  */
6648 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6649                                   unsigned int max_ios)
6650 {
6651         state->plug_started = false;
6652         state->ios_left = max_ios;
6653         /* set only head, no need to init link_last in advance */
6654         state->link.head = NULL;
6655 }
6656
6657 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6658 {
6659         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6660
6661         /*
6662          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6663          * since once we write the new head, the application could
6664          * write new data to them.
6665          */
6666         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6667 }
6668
6669 /*
6670  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6671  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6672  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6673  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6674  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6675  * prevent a re-load down the line.
6676  */
6677 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6678 {
6679         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6680         unsigned head;
6681
6682         /*
6683          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6684          *
6685          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6686          *    head updates.
6687          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6688          *    though the application is the one updating it.
6689          */
6690         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head++ & ctx->sq_mask]);
6691         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6692                 return &ctx->sq_sqes[head];
6693
6694         /* drop invalid entries */
6695         ctx->cached_sq_dropped++;
6696         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6697         return NULL;
6698 }
6699
6700 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6701 {
6702         int submitted = 0;
6703
6704         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6705         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6706                 if (!__io_cqring_overflow_flush(ctx, false))
6707                         return -EBUSY;
6708         }
6709
6710         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6711         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6712
6713         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6714                 return -EAGAIN;
6715
6716         percpu_counter_add(&current->io_uring->inflight, nr);
6717         refcount_add(nr, &current->usage);
6718         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
6719
6720         while (submitted < nr) {
6721                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6722                 struct io_kiocb *req;
6723
6724                 req = io_alloc_req(ctx);
6725                 if (unlikely(!req)) {
6726                         if (!submitted)
6727                                 submitted = -EAGAIN;
6728                         break;
6729                 }
6730                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6731                 if (unlikely(!sqe)) {
6732                         kmem_cache_free(req_cachep, req);
6733                         break;
6734                 }
6735                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6736                 submitted++;
6737                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
6738                         break;
6739         }
6740
6741         if (unlikely(submitted != nr)) {
6742                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6743                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
6744                 int unused = nr - ref_used;
6745
6746                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6747                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, unused);
6748                 put_task_struct_many(current, unused);
6749         }
6750
6751         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
6752          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6753         io_commit_sqring(ctx);
6754
6755         return submitted;
6756 }
6757
6758 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6759 {
6760         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6761         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6762         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6763         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6764 }
6765
6766 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6767 {
6768         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6769         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6770         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6771 }
6772
6773 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
6774 {
6775         unsigned int to_submit;
6776         int ret = 0;
6777
6778         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6779         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6780         if (cap_entries && to_submit > 8)
6781                 to_submit = 8;
6782
6783         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
6784                 unsigned nr_events = 0;
6785
6786                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6787                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
6788                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6789
6790                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
6791                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
6792                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6793                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6794         }
6795
6796         if (!io_sqring_full(ctx) && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6797                 wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6798
6799         return ret;
6800 }
6801
6802 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
6803 {
6804         struct io_ring_ctx *ctx;
6805         unsigned sq_thread_idle = 0;
6806
6807         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6808                 sq_thread_idle = max(sq_thread_idle, ctx->sq_thread_idle);
6809         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
6810 }
6811
6812 static int io_sq_thread(void *data)
6813 {
6814         struct io_sq_data *sqd = data;
6815         struct io_ring_ctx *ctx;
6816         unsigned long timeout = 0;
6817         char buf[TASK_COMM_LEN];
6818         DEFINE_WAIT(wait);
6819
6820         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
6821         set_task_comm(current, buf);
6822         current->pf_io_worker = NULL;
6823
6824         if (sqd->sq_cpu != -1)
6825                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
6826         else
6827                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
6828         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
6829
6830         mutex_lock(&sqd->lock);
6831         while (!test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state)) {
6832                 int ret;
6833                 bool cap_entries, sqt_spin, needs_sched;
6834
6835                 if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state) ||
6836                     signal_pending(current)) {
6837                         bool did_sig = false;
6838
6839                         mutex_unlock(&sqd->lock);
6840                         if (signal_pending(current)) {
6841                                 struct ksignal ksig;
6842
6843                                 did_sig = get_signal(&ksig);
6844                         }
6845                         cond_resched();
6846                         mutex_lock(&sqd->lock);
6847                         if (did_sig)
6848                                 break;
6849                         io_run_task_work();
6850                         io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6851                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6852                         continue;
6853                 }
6854                 sqt_spin = false;
6855                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6856                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6857                         const struct cred *creds = NULL;
6858
6859                         if (ctx->sq_creds != current_cred())
6860                                 creds = override_creds(ctx->sq_creds);
6861                         ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
6862                         if (creds)
6863                                 revert_creds(creds);
6864                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
6865                                 sqt_spin = true;
6866                 }
6867
6868                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
6869                         io_run_task_work();
6870                         cond_resched();
6871                         if (sqt_spin)
6872                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6873                         continue;
6874                 }
6875
6876                 needs_sched = true;
6877                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
6878                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6879                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6880                             !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6881                                 needs_sched = false;
6882                                 break;
6883                         }
6884                         if (io_sqring_entries(ctx)) {
6885                                 needs_sched = false;
6886                                 break;
6887                         }
6888                 }
6889
6890                 if (needs_sched && !test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state)) {
6891                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6892                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6893
6894                         mutex_unlock(&sqd->lock);
6895                         schedule();
6896                         mutex_lock(&sqd->lock);
6897                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6898                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6899                 }
6900
6901                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
6902                 io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6903                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6904         }
6905
6906         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6907                 io_uring_cancel_sqpoll(ctx);
6908         sqd->thread = NULL;
6909         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6910                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6911         mutex_unlock(&sqd->lock);
6912
6913         io_run_task_work();
6914         io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6915         complete(&sqd->exited);
6916         do_exit(0);
6917 }
6918
6919 struct io_wait_queue {
6920         struct wait_queue_entry wq;
6921         struct io_ring_ctx *ctx;
6922         unsigned to_wait;
6923         unsigned nr_timeouts;
6924 };
6925
6926 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
6927 {
6928         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6929
6930         /*
6931          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6932          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6933          * regardless of event count.
6934          */
6935         return io_cqring_events(ctx) >= iowq->to_wait ||
6936                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6937 }
6938
6939 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6940                             int wake_flags, void *key)
6941 {
6942         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6943                                                         wq);
6944
6945         /*
6946          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
6947          * the task, and the next invocation will do it.
6948          */
6949         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->cq_check_overflow))
6950                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6951         return -1;
6952 }
6953
6954 static int io_run_task_work_sig(void)
6955 {
6956         if (io_run_task_work())
6957                 return 1;
6958         if (!signal_pending(current))
6959                 return 0;
6960         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
6961                 return -ERESTARTSYS;
6962         return -EINTR;
6963 }
6964
6965 /* when returns >0, the caller should retry */
6966 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
6967                                           struct io_wait_queue *iowq,
6968                                           signed long *timeout)
6969 {
6970         int ret;
6971
6972         /* make sure we run task_work before checking for signals */
6973         ret = io_run_task_work_sig();
6974         if (ret || io_should_wake(iowq))
6975                 return ret;
6976         /* let the caller flush overflows, retry */
6977         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
6978                 return 1;
6979
6980         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
6981         return !*timeout ? -ETIME : 1;
6982 }
6983
6984 /*
6985  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6986  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6987  */
6988 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6989                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
6990                           struct __kernel_timespec __user *uts)
6991 {
6992         struct io_wait_queue iowq = {
6993                 .wq = {
6994                         .private        = current,
6995                         .func           = io_wake_function,
6996                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6997                 },
6998                 .ctx            = ctx,
6999                 .to_wait        = min_events,
7000         };
7001         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7002         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
7003         int ret;
7004
7005         do {
7006                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
7007                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
7008                         return 0;
7009                 if (!io_run_task_work())
7010                         break;
7011         } while (1);
7012
7013         if (sig) {
7014 #ifdef CONFIG_COMPAT
7015                 if (in_compat_syscall())
7016                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
7017                                                       sigsz);
7018                 else
7019 #endif
7020                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
7021
7022                 if (ret)
7023                         return ret;
7024         }
7025
7026         if (uts) {
7027                 struct timespec64 ts;
7028
7029                 if (get_timespec64(&ts, uts))
7030                         return -EFAULT;
7031                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
7032         }
7033
7034         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7035         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7036         do {
7037                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
7038                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx, false)) {
7039                         ret = -EBUSY;
7040                         break;
7041                 }
7042                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
7043                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7044                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
7045                 finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
7046                 cond_resched();
7047         } while (ret > 0);
7048
7049         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7050
7051         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7052 }
7053
7054 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7055 {
7056 #if defined(CONFIG_UNIX)
7057         if (ctx->ring_sock) {
7058                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7059                 struct sk_buff *skb;
7060
7061                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
7062                         kfree_skb(skb);
7063         }
7064 #else
7065         int i;
7066
7067         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7068                 struct file *file;
7069
7070                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7071                 if (file)
7072                         fput(file);
7073         }
7074 #endif
7075 }
7076
7077 static void io_rsrc_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7078 {
7079         struct fixed_rsrc_data *data;
7080
7081         data = container_of(ref, struct fixed_rsrc_data, refs);
7082         complete(&data->done);
7083 }
7084
7085 static inline void io_rsrc_ref_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
7086 {
7087         spin_lock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7088 }
7089
7090 static inline void io_rsrc_ref_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
7091 {
7092         spin_unlock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7093 }
7094
7095 static void io_sqe_rsrc_set_node(struct io_ring_ctx *ctx,
7096                                  struct fixed_rsrc_data *rsrc_data,
7097                                  struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7098 {
7099         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7100         rsrc_data->node = ref_node;
7101         list_add_tail(&ref_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7102         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7103         percpu_ref_get(&rsrc_data->refs);
7104 }
7105
7106 static void io_sqe_rsrc_kill_node(struct io_ring_ctx *ctx, struct fixed_rsrc_data *data)
7107 {
7108         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node = NULL;
7109
7110         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7111         ref_node = data->node;
7112         data->node = NULL;
7113         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7114         if (ref_node)
7115                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
7116 }
7117
7118 static int io_rsrc_refnode_prealloc(struct io_ring_ctx *ctx)
7119 {
7120         if (ctx->rsrc_backup_node)
7121                 return 0;
7122         ctx->rsrc_backup_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7123         return ctx->rsrc_backup_node ? 0 : -ENOMEM;
7124 }
7125
7126 static struct fixed_rsrc_ref_node *
7127 io_rsrc_refnode_get(struct io_ring_ctx *ctx,
7128                     struct fixed_rsrc_data *rsrc_data,
7129                     void (*rsrc_put)(struct io_ring_ctx *ctx,
7130                                      struct io_rsrc_put *prsrc))
7131 {
7132         struct fixed_rsrc_ref_node *node = ctx->rsrc_backup_node;
7133
7134         WARN_ON_ONCE(!node);
7135
7136         ctx->rsrc_backup_node = NULL;
7137         node->rsrc_data = rsrc_data;
7138         node->rsrc_put = rsrc_put;
7139         return node;
7140 }
7141
7142 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct fixed_rsrc_data *data,
7143                                struct io_ring_ctx *ctx,
7144                                void (*rsrc_put)(struct io_ring_ctx *ctx,
7145                                                 struct io_rsrc_put *prsrc))
7146 {
7147         struct fixed_rsrc_ref_node *node;
7148         int ret;
7149
7150         if (data->quiesce)
7151                 return -ENXIO;
7152
7153         data->quiesce = true;
7154         do {
7155                 ret = io_rsrc_refnode_prealloc(ctx);
7156                 if (ret)
7157                         break;
7158                 io_sqe_rsrc_kill_node(ctx, data);
7159                 percpu_ref_kill(&data->refs);
7160                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7161
7162                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7163                 if (!ret)
7164                         break;
7165
7166                 percpu_ref_resurrect(&data->refs);
7167                 node = io_rsrc_refnode_get(ctx, data, rsrc_put);
7168                 io_sqe_rsrc_set_node(ctx, data, node);
7169                 reinit_completion(&data->done);
7170
7171                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7172                 ret = io_run_task_work_sig();
7173                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7174         } while (ret >= 0);
7175         data->quiesce = false;
7176
7177         return ret;
7178 }
7179
7180 static struct fixed_rsrc_data *alloc_fixed_rsrc_data(struct io_ring_ctx *ctx)
7181 {
7182         struct fixed_rsrc_data *data;
7183
7184         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7185         if (!data)
7186                 return NULL;
7187
7188         if (percpu_ref_init(&data->refs, io_rsrc_data_ref_zero,
7189                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL)) {
7190                 kfree(data);
7191                 return NULL;
7192         }
7193         data->ctx = ctx;
7194         init_completion(&data->done);
7195         return data;
7196 }
7197
7198 static void free_fixed_rsrc_data(struct fixed_rsrc_data *data)
7199 {
7200         percpu_ref_exit(&data->refs);
7201         kfree(data->table);
7202         kfree(data);
7203 }
7204
7205 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7206 {
7207         struct fixed_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7208         unsigned nr_tables, i;
7209         int ret;
7210
7211         /*
7212          * percpu_ref_is_dying() is to stop parallel files unregister
7213          * Since we possibly drop uring lock later in this function to
7214          * run task work.
7215          */
7216         if (!data || percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7217                 return -ENXIO;
7218         ret = io_rsrc_ref_quiesce(data, ctx, io_ring_file_put);
7219         if (ret)
7220                 return ret;
7221
7222         __io_sqe_files_unregister(ctx);
7223         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7224         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7225                 kfree(data->table[i].files);
7226         free_fixed_rsrc_data(data);
7227         ctx->file_data = NULL;
7228         ctx->nr_user_files = 0;
7229         return 0;
7230 }
7231
7232 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7233         __releases(&sqd->lock)
7234 {
7235         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7236
7237         /*
7238          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7239          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7240          */
7241         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7242         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7243                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7244         mutex_unlock(&sqd->lock);
7245 }
7246
7247 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7248         __acquires(&sqd->lock)
7249 {
7250         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7251
7252         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7253         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7254         mutex_lock(&sqd->lock);
7255         if (sqd->thread)
7256                 wake_up_process(sqd->thread);
7257 }
7258
7259 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7260 {
7261         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7262
7263         mutex_lock(&sqd->lock);
7264         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7265         if (sqd->thread)
7266                 wake_up_process(sqd->thread);
7267         mutex_unlock(&sqd->lock);
7268         wait_for_completion(&sqd->exited);
7269 }
7270
7271 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7272 {
7273         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7274                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
7275
7276                 io_sq_thread_stop(sqd);
7277                 kfree(sqd);
7278         }
7279 }
7280
7281 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7282 {
7283         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7284
7285         if (sqd) {
7286                 io_sq_thread_park(sqd);
7287                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
7288                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7289                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7290
7291                 io_put_sq_data(sqd);
7292                 ctx->sq_data = NULL;
7293                 if (ctx->sq_creds)
7294                         put_cred(ctx->sq_creds);
7295         }
7296 }
7297
7298 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7299 {
7300         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7301         struct io_sq_data *sqd;
7302         struct fd f;
7303
7304         f = fdget(p->wq_fd);
7305         if (!f.file)
7306                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7307         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7308                 fdput(f);
7309                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7310         }
7311
7312         ctx_attach = f.file->private_data;
7313         sqd = ctx_attach->sq_data;
7314         if (!sqd) {
7315                 fdput(f);
7316                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7317         }
7318         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
7319                 fdput(f);
7320                 return ERR_PTR(-EPERM);
7321         }
7322
7323         refcount_inc(&sqd->refs);
7324         fdput(f);
7325         return sqd;
7326 }
7327
7328 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
7329                                          bool *attached)
7330 {
7331         struct io_sq_data *sqd;
7332
7333         *attached = false;
7334         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7335                 sqd = io_attach_sq_data(p);
7336                 if (!IS_ERR(sqd)) {
7337                         *attached = true;
7338                         return sqd;
7339                 }
7340                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
7341                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
7342                         return sqd;
7343         }
7344
7345         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7346         if (!sqd)
7347                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7348
7349         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
7350         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7351         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7352         mutex_init(&sqd->lock);
7353         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7354         init_completion(&sqd->exited);
7355         return sqd;
7356 }
7357
7358 #if defined(CONFIG_UNIX)
7359 /*
7360  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7361  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7362  * loops in the file referencing.
7363  */
7364 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7365 {
7366         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7367         struct scm_fp_list *fpl;
7368         struct sk_buff *skb;
7369         int i, nr_files;
7370
7371         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7372         if (!fpl)
7373                 return -ENOMEM;
7374
7375         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7376         if (!skb) {
7377                 kfree(fpl);
7378                 return -ENOMEM;
7379         }
7380
7381         skb->sk = sk;
7382
7383         nr_files = 0;
7384         fpl->user = get_uid(current_user());
7385         for (i = 0; i < nr; i++) {
7386                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7387
7388                 if (!file)
7389                         continue;
7390                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7391                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7392                 nr_files++;
7393         }
7394
7395         if (nr_files) {
7396                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7397                 fpl->count = nr_files;
7398                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7399                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7400                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7401                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7402
7403                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7404                         fput(fpl->fp[i]);
7405         } else {
7406                 kfree_skb(skb);
7407                 kfree(fpl);
7408         }
7409
7410         return 0;
7411 }
7412
7413 /*
7414  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7415  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7416  * garbage collection to take care of this problem for us.
7417  */
7418 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7419 {
7420         unsigned left, total;
7421         int ret = 0;
7422
7423         total = 0;
7424         left = ctx->nr_user_files;
7425         while (left) {
7426                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7427
7428                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7429                 if (ret)
7430                         break;
7431                 left -= this_files;
7432                 total += this_files;
7433         }
7434
7435         if (!ret)
7436                 return 0;
7437
7438         while (total < ctx->nr_user_files) {
7439                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7440
7441                 if (file)
7442                         fput(file);
7443                 total++;
7444         }
7445
7446         return ret;
7447 }
7448 #else
7449 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7450 {
7451         return 0;
7452 }
7453 #endif
7454
7455 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct fixed_rsrc_data *file_data,
7456                                     unsigned nr_tables, unsigned nr_files)
7457 {
7458         int i;
7459
7460         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7461                 struct fixed_rsrc_table *table = &file_data->table[i];
7462                 unsigned this_files;
7463
7464                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7465                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
7466                                         GFP_KERNEL);
7467                 if (!table->files)
7468                         break;
7469                 nr_files -= this_files;
7470         }
7471
7472         if (i == nr_tables)
7473                 return 0;
7474
7475         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7476                 struct fixed_rsrc_table *table = &file_data->table[i];
7477                 kfree(table->files);
7478         }
7479         return 1;
7480 }
7481
7482 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
7483 {
7484         struct file *file = prsrc->file;
7485 #if defined(CONFIG_UNIX)
7486         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7487         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7488         struct sk_buff *skb;
7489         int i;
7490
7491         __skb_queue_head_init(&list);
7492
7493         /*
7494          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7495          * remove this entry and rearrange the file array.
7496          */
7497         skb = skb_dequeue(head);
7498         while (skb) {
7499                 struct scm_fp_list *fp;
7500
7501                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7502                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7503                         int left;
7504
7505                         if (fp->fp[i] != file)
7506                                 continue;
7507
7508                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7509                         left = fp->count - 1 - i;
7510                         if (left) {
7511                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7512                                                 left * sizeof(struct file *));
7513                         }
7514                         fp->count--;
7515                         if (!fp->count) {
7516                                 kfree_skb(skb);
7517                                 skb = NULL;
7518                         } else {
7519                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7520                         }
7521                         fput(file);
7522                         file = NULL;
7523                         break;
7524                 }
7525
7526                 if (!file)
7527                         break;
7528
7529                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7530
7531                 skb = skb_dequeue(head);
7532         }
7533
7534         if (skb_peek(&list)) {
7535                 spin_lock_irq(&head->lock);
7536                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7537                         __skb_queue_tail(head, skb);
7538                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7539         }
7540 #else
7541         fput(file);
7542 #endif
7543 }
7544
7545 static void __io_rsrc_put_work(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7546 {
7547         struct fixed_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
7548         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
7549         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
7550
7551         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
7552                 list_del(&prsrc->list);
7553                 ref_node->rsrc_put(ctx, prsrc);
7554                 kfree(prsrc);
7555         }
7556
7557         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7558         kfree(ref_node);
7559         percpu_ref_put(&rsrc_data->refs);
7560 }
7561
7562 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
7563 {
7564         struct io_ring_ctx *ctx;
7565         struct llist_node *node;
7566
7567         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
7568         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
7569
7570         while (node) {
7571                 struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7572                 struct llist_node *next = node->next;
7573
7574                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_rsrc_ref_node, llist);
7575                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
7576                 node = next;
7577         }
7578 }
7579
7580 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7581 {
7582         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7583         struct fixed_rsrc_data *data;
7584         struct io_ring_ctx *ctx;
7585         bool first_add = false;
7586         int delay = HZ;
7587
7588         ref_node = container_of(ref, struct fixed_rsrc_ref_node, refs);
7589         data = ref_node->rsrc_data;
7590         ctx = data->ctx;
7591
7592         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7593         ref_node->done = true;
7594
7595         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7596                 ref_node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7597                                         struct fixed_rsrc_ref_node, node);
7598                 /* recycle ref nodes in order */
7599                 if (!ref_node->done)
7600                         break;
7601                 list_del(&ref_node->node);
7602                 first_add |= llist_add(&ref_node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7603         }
7604         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7605
7606         if (percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7607                 delay = 0;
7608
7609         if (!delay)
7610                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, 0);
7611         else if (first_add)
7612                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, delay);
7613 }
7614
7615 static struct fixed_rsrc_ref_node *alloc_fixed_rsrc_ref_node(
7616                         struct io_ring_ctx *ctx)
7617 {
7618         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7619
7620         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7621         if (!ref_node)
7622                 return NULL;
7623
7624         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7625                             0, GFP_KERNEL)) {
7626                 kfree(ref_node);
7627                 return NULL;
7628         }
7629         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7630         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7631         ref_node->done = false;
7632         return ref_node;
7633 }
7634
7635 static void init_fixed_file_ref_node(struct io_ring_ctx *ctx,
7636                                      struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7637 {
7638         ref_node->rsrc_data = ctx->file_data;
7639         ref_node->rsrc_put = io_ring_file_put;
7640 }
7641
7642 static void destroy_fixed_rsrc_ref_node(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7643 {
7644         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7645         kfree(ref_node);
7646 }
7647
7648
7649 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7650                                  unsigned nr_args)
7651 {
7652         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7653         unsigned nr_tables, i;
7654         struct file *file;
7655         int fd, ret = -ENOMEM;
7656         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7657         struct fixed_rsrc_data *file_data;
7658
7659         if (ctx->file_data)
7660                 return -EBUSY;
7661         if (!nr_args)
7662                 return -EINVAL;
7663         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7664                 return -EMFILE;
7665
7666         file_data = alloc_fixed_rsrc_data(ctx);
7667         if (!file_data)
7668                 return -ENOMEM;
7669         ctx->file_data = file_data;
7670
7671         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7672         file_data->table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*file_data->table),
7673                                    GFP_KERNEL);
7674         if (!file_data->table)
7675                 goto out_free;
7676
7677         if (io_sqe_alloc_file_tables(file_data, nr_tables, nr_args))
7678                 goto out_free;
7679
7680         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7681                 unsigned long file_ptr;
7682
7683                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7684                         ret = -EFAULT;
7685                         goto out_fput;
7686                 }
7687                 /* allow sparse sets */
7688                 if (fd == -1)
7689                         continue;
7690
7691                 file = fget(fd);
7692                 ret = -EBADF;
7693                 if (!file)
7694                         goto out_fput;
7695
7696                 /*
7697                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7698                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7699                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7700                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7701                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7702                  */
7703                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7704                         fput(file);
7705                         goto out_fput;
7706                 }
7707                 file_ptr = (unsigned long) file;
7708                 if (__io_file_supports_async(file, READ))
7709                         file_ptr |= FFS_ASYNC_READ;
7710                 if (__io_file_supports_async(file, WRITE))
7711                         file_ptr |= FFS_ASYNC_WRITE;
7712                 if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
7713                         file_ptr |= FFS_ISREG;
7714                 *io_fixed_file_slot(file_data, i) = (struct file *) file_ptr;
7715         }
7716
7717         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7718         if (ret) {
7719                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7720                 return ret;
7721         }
7722
7723         ref_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7724         if (!ref_node) {
7725                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7726                 return -ENOMEM;
7727         }
7728         init_fixed_file_ref_node(ctx, ref_node);
7729
7730         io_sqe_rsrc_set_node(ctx, file_data, ref_node);
7731         return ret;
7732 out_fput:
7733         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7734                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7735                 if (file)
7736                         fput(file);
7737         }
7738         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7739                 kfree(file_data->table[i].files);
7740         ctx->nr_user_files = 0;
7741 out_free:
7742         free_fixed_rsrc_data(ctx->file_data);
7743         ctx->file_data = NULL;
7744         return ret;
7745 }
7746
7747 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7748                                 int index)
7749 {
7750 #if defined(CONFIG_UNIX)
7751         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7752         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7753         struct sk_buff *skb;
7754
7755         /*
7756          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7757          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7758          * and filling it in.
7759          */
7760         spin_lock_irq(&head->lock);
7761         skb = skb_peek(head);
7762         if (skb) {
7763                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7764
7765                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7766                         __skb_unlink(skb, head);
7767                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7768                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7769                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7770                         fpl->count++;
7771                         spin_lock_irq(&head->lock);
7772                         __skb_queue_head(head, skb);
7773                 } else {
7774                         skb = NULL;
7775                 }
7776         }
7777         spin_unlock_irq(&head->lock);
7778
7779         if (skb) {
7780                 fput(file);
7781                 return 0;
7782         }
7783
7784         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7785 #else
7786         return 0;
7787 #endif
7788 }
7789
7790 static int io_queue_rsrc_removal(struct fixed_rsrc_data *data, void *rsrc)
7791 {
7792         struct io_rsrc_put *prsrc;
7793         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node = data->node;
7794
7795         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
7796         if (!prsrc)
7797                 return -ENOMEM;
7798
7799         prsrc->rsrc = rsrc;
7800         list_add(&prsrc->list, &ref_node->rsrc_list);
7801
7802         return 0;
7803 }
7804
7805 static inline int io_queue_file_removal(struct fixed_rsrc_data *data,
7806                                         struct file *file)
7807 {
7808         return io_queue_rsrc_removal(data, (void *)file);
7809 }
7810
7811 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7812                                  struct io_uring_rsrc_update *up,
7813                                  unsigned nr_args)
7814 {
7815         struct fixed_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7816         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7817         struct file *file, **file_slot;
7818         __s32 __user *fds;
7819         int fd, i, err;
7820         __u32 done;
7821         bool needs_switch = false;
7822
7823         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7824                 return -EOVERFLOW;
7825         if (done > ctx->nr_user_files)
7826                 return -EINVAL;
7827         err = io_rsrc_refnode_prealloc(ctx);
7828         if (err)
7829                 return err;
7830
7831         fds = u64_to_user_ptr(up->data);
7832         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
7833                 err = 0;
7834                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7835                         err = -EFAULT;
7836                         break;
7837                 }
7838                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
7839                         continue;
7840
7841                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
7842                 file_slot = io_fixed_file_slot(ctx->file_data, i);
7843
7844                 if (*file_slot) {
7845                         file = (struct file *) ((unsigned long) *file_slot & FFS_MASK);
7846                         err = io_queue_file_removal(data, file);
7847                         if (err)
7848                                 break;
7849                         *file_slot = NULL;
7850                         needs_switch = true;
7851                 }
7852                 if (fd != -1) {
7853                         file = fget(fd);
7854                         if (!file) {
7855                                 err = -EBADF;
7856                                 break;
7857                         }
7858                         /*
7859                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7860                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7861                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7862                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7863                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7864                          * support regular read/write anyway.
7865                          */
7866                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7867                                 fput(file);
7868                                 err = -EBADF;
7869                                 break;
7870                         }
7871                         *file_slot = file;
7872                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7873                         if (err) {
7874                                 *file_slot = NULL;
7875                                 fput(file);
7876                                 break;
7877                         }
7878                 }
7879         }
7880
7881         if (needs_switch) {
7882                 percpu_ref_kill(&data->node->refs);
7883                 ref_node = io_rsrc_refnode_get(ctx, data, io_ring_file_put);
7884                 io_sqe_rsrc_set_node(ctx, data, ref_node);
7885         }
7886         return done ? done : err;
7887 }
7888
7889 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7890                                unsigned nr_args)
7891 {
7892         struct io_uring_rsrc_update up;
7893
7894         if (!ctx->file_data)
7895                 return -ENXIO;
7896         if (!nr_args)
7897                 return -EINVAL;
7898         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7899                 return -EFAULT;
7900         if (up.resv)
7901                 return -EINVAL;
7902
7903         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7904 }
7905
7906 static struct io_wq_work *io_free_work(struct io_wq_work *work)
7907 {
7908         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7909
7910         req = io_put_req_find_next(req);
7911         return req ? &req->work : NULL;
7912 }
7913
7914 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7915                                         struct task_struct *task)
7916 {
7917         struct io_wq_hash *hash;
7918         struct io_wq_data data;
7919         unsigned int concurrency;
7920
7921         hash = ctx->hash_map;
7922         if (!hash) {
7923                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
7924                 if (!hash)
7925                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7926                 refcount_set(&hash->refs, 1);
7927                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
7928                 ctx->hash_map = hash;
7929         }
7930
7931         data.hash = hash;
7932         data.task = task;
7933         data.free_work = io_free_work;
7934         data.do_work = io_wq_submit_work;
7935
7936         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7937         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7938
7939         return io_wq_create(concurrency, &data);
7940 }
7941
7942 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
7943                                        struct io_ring_ctx *ctx)
7944 {
7945         struct io_uring_task *tctx;
7946         int ret;
7947
7948         tctx = kmalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7949         if (unlikely(!tctx))
7950                 return -ENOMEM;
7951
7952         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7953         if (unlikely(ret)) {
7954                 kfree(tctx);
7955                 return ret;
7956         }
7957
7958         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx, task);
7959         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
7960                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
7961                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7962                 kfree(tctx);
7963                 return ret;
7964         }
7965
7966         xa_init(&tctx->xa);
7967         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7968         tctx->last = NULL;
7969         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
7970         task->io_uring = tctx;
7971         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
7972         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
7973         tctx->task_state = 0;
7974         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
7975         return 0;
7976 }
7977
7978 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7979 {
7980         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
7981
7982         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
7983         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
7984
7985         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7986         kfree(tctx);
7987         tsk->io_uring = NULL;
7988 }
7989
7990 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
7991                                 struct io_uring_params *p)
7992 {
7993         int ret;
7994
7995         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
7996         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
7997                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7998                 struct fd f;
7999
8000                 f = fdget(p->wq_fd);
8001                 if (!f.file)
8002                         return -ENXIO;
8003                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
8004                         fdput(f);
8005                         return -EINVAL;
8006                 }
8007                 fdput(f);
8008         }
8009         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8010                 struct task_struct *tsk;
8011                 struct io_sq_data *sqd;
8012                 bool attached;
8013
8014                 ret = -EPERM;
8015                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN) && !capable(CAP_SYS_NICE))
8016                         goto err;
8017
8018                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
8019                 if (IS_ERR(sqd)) {
8020                         ret = PTR_ERR(sqd);
8021                         goto err;
8022                 }
8023
8024                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
8025                 ctx->sq_data = sqd;
8026                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
8027                 if (!ctx->sq_thread_idle)
8028                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
8029
8030                 ret = 0;
8031                 io_sq_thread_park(sqd);
8032                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
8033                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8034                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
8035                 if (attached && !sqd->thread)
8036                         ret = -ENXIO;
8037                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8038
8039                 if (ret < 0)
8040                         goto err;
8041                 if (attached)
8042                         return 0;
8043
8044                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8045                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
8046
8047                         ret = -EINVAL;
8048                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
8049                                 goto err_sqpoll;
8050                         if (!cpu_online(cpu))
8051                                 goto err_sqpoll;
8052
8053                         sqd->sq_cpu = cpu;
8054                 } else {
8055                         sqd->sq_cpu = -1;
8056                 }
8057
8058                 sqd->task_pid = current->pid;
8059                 sqd->task_tgid = current->tgid;
8060                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
8061                 if (IS_ERR(tsk)) {
8062                         ret = PTR_ERR(tsk);
8063                         goto err_sqpoll;
8064                 }
8065
8066                 sqd->thread = tsk;
8067                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
8068                 wake_up_new_task(tsk);
8069                 if (ret)
8070                         goto err;
8071         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8072                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
8073                 ret = -EINVAL;
8074                 goto err;
8075         }
8076
8077         return 0;
8078 err:
8079         io_sq_thread_finish(ctx);
8080         return ret;
8081 err_sqpoll:
8082         complete(&ctx->sq_data->exited);
8083         goto err;
8084 }
8085
8086 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
8087                                       unsigned long nr_pages)
8088 {
8089         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8090 }
8091
8092 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8093                                    unsigned long nr_pages)
8094 {
8095         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8096
8097         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8098         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8099
8100         do {
8101                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8102                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8103                 if (new_pages > page_limit)
8104                         return -ENOMEM;
8105         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8106                                         new_pages) != cur_pages);
8107
8108         return 0;
8109 }
8110
8111 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8112 {
8113         if (ctx->user)
8114                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8115
8116         if (ctx->mm_account)
8117                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8118 }
8119
8120 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8121 {
8122         int ret;
8123
8124         if (ctx->user) {
8125                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8126                 if (ret)
8127                         return ret;
8128         }
8129
8130         if (ctx->mm_account)
8131                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8132
8133         return 0;
8134 }
8135
8136 static void io_mem_free(void *ptr)
8137 {
8138         struct page *page;
8139
8140         if (!ptr)
8141                 return;
8142
8143         page = virt_to_head_page(ptr);
8144         if (put_page_testzero(page))
8145                 free_compound_page(page);
8146 }
8147
8148 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8149 {
8150         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8151                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
8152
8153         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8154 }
8155
8156 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8157                                 size_t *sq_offset)
8158 {
8159         struct io_rings *rings;
8160         size_t off, sq_array_size;
8161
8162         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8163         if (off == SIZE_MAX)
8164                 return SIZE_MAX;
8165
8166 #ifdef CONFIG_SMP
8167         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8168         if (off == 0)
8169                 return SIZE_MAX;
8170 #endif
8171
8172         if (sq_offset)
8173                 *sq_offset = off;
8174
8175         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8176         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8177                 return SIZE_MAX;
8178
8179         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8180                 return SIZE_MAX;
8181
8182         return off;
8183 }
8184
8185 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8186 {
8187         int i, j;
8188
8189         if (!ctx->user_bufs)
8190                 return -ENXIO;
8191
8192         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8193                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8194
8195                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
8196                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
8197
8198                 if (imu->acct_pages)
8199                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8200                 kvfree(imu->bvec);
8201                 imu->nr_bvecs = 0;
8202         }
8203
8204         kfree(ctx->user_bufs);
8205         ctx->user_bufs = NULL;
8206         ctx->nr_user_bufs = 0;
8207         return 0;
8208 }
8209
8210 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8211                        void __user *arg, unsigned index)
8212 {
8213         struct iovec __user *src;
8214
8215 #ifdef CONFIG_COMPAT
8216         if (ctx->compat) {
8217                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8218                 struct compat_iovec ciov;
8219
8220                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8221                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8222                         return -EFAULT;
8223
8224                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8225                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8226                 return 0;
8227         }
8228 #endif
8229         src = (struct iovec __user *) arg;
8230         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8231                 return -EFAULT;
8232         return 0;
8233 }
8234
8235 /*
8236  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8237  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8238  * match that one.
8239  *
8240  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8241  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8242  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8243  */
8244 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8245                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8246 {
8247         int i, j;
8248
8249         /* check current page array */
8250         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8251                 if (!PageCompound(pages[i]))
8252                         continue;
8253                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8254                         return true;
8255         }
8256
8257         /* check previously registered pages */
8258         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8259                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8260
8261                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8262                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8263                                 continue;
8264                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8265                                 return true;
8266                 }
8267         }
8268
8269         return false;
8270 }
8271
8272 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8273                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8274                                  struct page **last_hpage)
8275 {
8276         int i, ret;
8277
8278         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8279                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8280                         imu->acct_pages++;
8281                 } else {
8282                         struct page *hpage;
8283
8284                         hpage = compound_head(pages[i]);
8285                         if (hpage == *last_hpage)
8286                                 continue;
8287                         *last_hpage = hpage;
8288                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8289                                 continue;
8290                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8291                 }
8292         }
8293
8294         if (!imu->acct_pages)
8295                 return 0;
8296
8297         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8298         if (ret)
8299                 imu->acct_pages = 0;
8300         return ret;
8301 }
8302
8303 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8304                                   struct io_mapped_ubuf *imu,
8305                                   struct page **last_hpage)
8306 {
8307         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8308         struct page **pages = NULL;
8309         unsigned long off, start, end, ubuf;
8310         size_t size;
8311         int ret, pret, nr_pages, i;
8312
8313         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8314         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8315         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8316         nr_pages = end - start;
8317
8318         ret = -ENOMEM;
8319
8320         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
8321         if (!pages)
8322                 goto done;
8323
8324         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
8325                               GFP_KERNEL);
8326         if (!vmas)
8327                 goto done;
8328
8329         imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
8330                                    GFP_KERNEL);
8331         if (!imu->bvec)
8332                 goto done;
8333
8334         ret = 0;
8335         mmap_read_lock(current->mm);
8336         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8337                               pages, vmas);
8338         if (pret == nr_pages) {
8339                 /* don't support file backed memory */
8340                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8341                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
8342
8343                         if (vma->vm_file &&
8344                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8345                                 ret = -EOPNOTSUPP;
8346                                 break;
8347                         }
8348                 }
8349         } else {
8350                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8351         }
8352         mmap_read_unlock(current->mm);
8353         if (ret) {
8354                 /*
8355                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
8356                  * release any pages we did get
8357                  */
8358                 if (pret > 0)
8359                         unpin_user_pages(pages, pret);
8360                 kvfree(imu->bvec);
8361                 goto done;
8362         }
8363
8364         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
8365         if (ret) {
8366                 unpin_user_pages(pages, pret);
8367                 kvfree(imu->bvec);
8368                 goto done;
8369         }
8370
8371         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8372         size = iov->iov_len;
8373         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8374                 size_t vec_len;
8375
8376                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8377                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
8378                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
8379                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
8380                 off = 0;
8381                 size -= vec_len;
8382         }
8383         /* store original address for later verification */
8384         imu->ubuf = ubuf;
8385         imu->len = iov->iov_len;
8386         imu->nr_bvecs = nr_pages;
8387         ret = 0;
8388 done:
8389         kvfree(pages);
8390         kvfree(vmas);
8391         return ret;
8392 }
8393
8394 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
8395 {
8396         if (ctx->user_bufs)
8397                 return -EBUSY;
8398         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
8399                 return -EINVAL;
8400
8401         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
8402                                         GFP_KERNEL);
8403         if (!ctx->user_bufs)
8404                 return -ENOMEM;
8405
8406         return 0;
8407 }
8408
8409 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
8410 {
8411         /*
8412          * Don't impose further limits on the size and buffer
8413          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8414          * submitted if they are wrong.
8415          */
8416         if (!iov->iov_base || !iov->iov_len)
8417                 return -EFAULT;
8418
8419         /* arbitrary limit, but we need something */
8420         if (iov->iov_len > SZ_1G)
8421                 return -EFAULT;
8422
8423         return 0;
8424 }
8425
8426 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8427                                    unsigned int nr_args)
8428 {
8429         int i, ret;
8430         struct iovec iov;
8431         struct page *last_hpage = NULL;
8432
8433         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
8434         if (ret)
8435                 return ret;
8436
8437         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8438                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8439
8440                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8441                 if (ret)
8442                         break;
8443
8444                 ret = io_buffer_validate(&iov);
8445                 if (ret)
8446                         break;
8447
8448                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, imu, &last_hpage);
8449                 if (ret)
8450                         break;
8451
8452                 ctx->nr_user_bufs++;
8453         }
8454
8455         if (ret)
8456                 io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8457
8458         return ret;
8459 }
8460
8461 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8462 {
8463         __s32 __user *fds = arg;
8464         int fd;
8465
8466         if (ctx->cq_ev_fd)
8467                 return -EBUSY;
8468
8469         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8470                 return -EFAULT;
8471
8472         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8473         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8474                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8475                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8476                 return ret;
8477         }
8478
8479         return 0;
8480 }
8481
8482 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8483 {
8484         if (ctx->cq_ev_fd) {
8485                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8486                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8487                 return 0;
8488         }
8489
8490         return -ENXIO;
8491 }
8492
8493 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8494 {
8495         struct io_buffer *buf;
8496         unsigned long index;
8497
8498         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
8499                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
8500 }
8501
8502 static void io_req_cache_free(struct list_head *list, struct task_struct *tsk)
8503 {
8504         struct io_kiocb *req, *nxt;
8505
8506         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, compl.list) {
8507                 if (tsk && req->task != tsk)
8508                         continue;
8509                 list_del(&req->compl.list);
8510                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
8511         }
8512 }
8513
8514 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8515 {
8516         struct io_submit_state *submit_state = &ctx->submit_state;
8517         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
8518
8519         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8520
8521         if (submit_state->free_reqs) {
8522                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, submit_state->free_reqs,
8523                                      submit_state->reqs);
8524                 submit_state->free_reqs = 0;
8525         }
8526
8527         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
8528         io_req_cache_free(&cs->free_list, NULL);
8529         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8530 }
8531
8532 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8533 {
8534         /*
8535          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
8536          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
8537          * completion_lock, see __io_req_task_submit(). Wait for them to finish.
8538          */
8539         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8540         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8541         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8542         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8543
8544         io_sq_thread_finish(ctx);
8545         io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8546
8547         if (ctx->mm_account) {
8548                 mmdrop(ctx->mm_account);
8549                 ctx->mm_account = NULL;
8550         }
8551
8552         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8553         io_sqe_files_unregister(ctx);
8554         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8555         io_eventfd_unregister(ctx);
8556         io_destroy_buffers(ctx);
8557
8558         if (ctx->rsrc_backup_node)
8559                 destroy_fixed_rsrc_ref_node(ctx->rsrc_backup_node);
8560
8561 #if defined(CONFIG_UNIX)
8562         if (ctx->ring_sock) {
8563                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8564                 sock_release(ctx->ring_sock);
8565         }
8566 #endif
8567
8568         io_mem_free(ctx->rings);
8569         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8570
8571         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8572         free_uid(ctx->user);
8573         io_req_caches_free(ctx);
8574         if (ctx->hash_map)
8575                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
8576         kfree(ctx->cancel_hash);
8577         kfree(ctx);
8578 }
8579
8580 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8581 {
8582         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8583         __poll_t mask = 0;
8584
8585         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8586         /*
8587          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8588          * io_commit_cqring
8589          */
8590         smp_rmb();
8591         if (!io_sqring_full(ctx))
8592                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8593
8594         /*
8595          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
8596          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
8597          *      CPU0                    CPU1
8598          *      ----                    ----
8599          * lock(&ctx->uring_lock);
8600          *                              lock(&ep->mtx);
8601          *                              lock(&ctx->uring_lock);
8602          * lock(&ep->mtx);
8603          *
8604          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
8605          * pushs them to do the flush.
8606          */
8607         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
8608                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8609
8610         return mask;
8611 }
8612
8613 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8614 {
8615         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8616
8617         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8618 }
8619
8620 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8621 {
8622         const struct cred *creds;
8623
8624         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
8625         if (creds) {
8626                 put_cred(creds);
8627                 return 0;
8628         }
8629
8630         return -EINVAL;
8631 }
8632
8633 static inline bool io_run_ctx_fallback(struct io_ring_ctx *ctx)
8634 {
8635         return io_run_task_work_head(&ctx->exit_task_work);
8636 }
8637
8638 struct io_tctx_exit {
8639         struct callback_head            task_work;
8640         struct completion               completion;
8641         struct io_ring_ctx              *ctx;
8642 };
8643
8644 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
8645 {
8646         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8647         struct io_tctx_exit *work;
8648
8649         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8650         /*
8651          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
8652          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
8653          */
8654         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
8655                 io_uring_del_task_file((unsigned long)work->ctx);
8656         complete(&work->completion);
8657 }
8658
8659 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8660 {
8661         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
8662         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
8663         struct io_tctx_exit exit;
8664         struct io_tctx_node *node;
8665         int ret;
8666
8667         /* prevent SQPOLL from submitting new requests */
8668         if (ctx->sq_data) {
8669                 io_sq_thread_park(ctx->sq_data);
8670                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
8671                 io_sqd_update_thread_idle(ctx->sq_data);
8672                 io_sq_thread_unpark(ctx->sq_data);
8673         }
8674
8675         /*
8676          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8677          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8678          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8679          * as nobody else will be looking for them.
8680          */
8681         do {
8682                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, NULL);
8683
8684                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8685         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8686
8687         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8688         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
8689                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8690
8691                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
8692                                         ctx_node);
8693                 exit.ctx = ctx;
8694                 init_completion(&exit.completion);
8695                 init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
8696                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
8697                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
8698                         continue;
8699                 wake_up_process(node->task);
8700
8701                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8702                 wait_for_completion(&exit.completion);
8703                 cond_resched();
8704                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8705         }
8706         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8707
8708         io_ring_ctx_free(ctx);
8709 }
8710
8711 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
8712 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
8713                              struct files_struct *files)
8714 {
8715         struct io_kiocb *req, *tmp;
8716         int canceled = 0;
8717
8718         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8719         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8720                 if (io_match_task(req, tsk, files)) {
8721                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
8722                         canceled++;
8723                 }
8724         }
8725         if (canceled != 0)
8726                 io_commit_cqring(ctx);
8727         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8728         if (canceled != 0)
8729                 io_cqring_ev_posted(ctx);
8730         return canceled != 0;
8731 }
8732
8733 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8734 {
8735         unsigned long index;
8736         struct creds *creds;
8737
8738         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8739         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8740         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
8741         ctx->cq_overflow_flushed = 1;
8742         if (ctx->rings)
8743                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
8744         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
8745                 io_unregister_personality(ctx, index);
8746         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8747
8748         io_kill_timeouts(ctx, NULL, NULL);
8749         io_poll_remove_all(ctx, NULL, NULL);
8750
8751         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8752         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8753
8754         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8755         /*
8756          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8757          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8758          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8759          * over using system_wq.
8760          */
8761         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8762 }
8763
8764 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8765 {
8766         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8767
8768         file->private_data = NULL;
8769         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8770         return 0;
8771 }
8772
8773 struct io_task_cancel {
8774         struct task_struct *task;
8775         struct files_struct *files;
8776 };
8777
8778 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8779 {
8780         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8781         struct io_task_cancel *cancel = data;
8782         bool ret;
8783
8784         if (cancel->files && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8785                 unsigned long flags;
8786                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8787
8788                 /* protect against races with linked timeouts */
8789                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8790                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8791                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8792         } else {
8793                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8794         }
8795         return ret;
8796 }
8797
8798 static bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8799                                   struct task_struct *task,
8800                                   struct files_struct *files)
8801 {
8802         struct io_defer_entry *de;
8803         LIST_HEAD(list);
8804
8805         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8806         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8807                 if (io_match_task(de->req, task, files)) {
8808                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8809                         break;
8810                 }
8811         }
8812         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8813         if (list_empty(&list))
8814                 return false;
8815
8816         while (!list_empty(&list)) {
8817                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8818                 list_del_init(&de->list);
8819                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
8820                 kfree(de);
8821         }
8822         return true;
8823 }
8824
8825 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8826 {
8827         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8828
8829         return req->ctx == data;
8830 }
8831
8832 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
8833 {
8834         struct io_tctx_node *node;
8835         enum io_wq_cancel cret;
8836         bool ret = false;
8837
8838         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8839         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
8840                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
8841
8842                 /*
8843                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
8844                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
8845                  */
8846                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
8847                         continue;
8848                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8849                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8850         }
8851         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8852
8853         return ret;
8854 }
8855
8856 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8857                                          struct task_struct *task,
8858                                          struct files_struct *files)
8859 {
8860         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .files = files, };
8861         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
8862
8863         while (1) {
8864                 enum io_wq_cancel cret;
8865                 bool ret = false;
8866
8867                 if (!task) {
8868                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
8869                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
8870                         /*
8871                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
8872                          * it's fine as the task is in exit/exec.
8873                          */
8874                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
8875                                                &cancel, true);
8876                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8877                 }
8878
8879                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8880                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && !files) ||
8881                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
8882                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8883                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8884                                 ret = true;
8885                         }
8886                 }
8887
8888                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, files);
8889                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, files);
8890                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, files);
8891                 ret |= io_run_task_work();
8892                 ret |= io_run_ctx_fallback(ctx);
8893                 if (!ret)
8894                         break;
8895                 cond_resched();
8896         }
8897 }
8898
8899 static int io_uring_count_inflight(struct io_ring_ctx *ctx,
8900                                    struct task_struct *task,
8901                                    struct files_struct *files)
8902 {
8903         struct io_kiocb *req;
8904         int cnt = 0;
8905
8906         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
8907         list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry)
8908                 cnt += io_match_task(req, task, files);
8909         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
8910         return cnt;
8911 }
8912
8913 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8914                                   struct task_struct *task,
8915                                   struct files_struct *files)
8916 {
8917         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
8918                 DEFINE_WAIT(wait);
8919                 int inflight;
8920
8921                 inflight = io_uring_count_inflight(ctx, task, files);
8922                 if (!inflight)
8923                         break;
8924
8925                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, task, files);
8926
8927                 prepare_to_wait(&task->io_uring->wait, &wait,
8928                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8929                 if (inflight == io_uring_count_inflight(ctx, task, files))
8930                         schedule();
8931                 finish_wait(&task->io_uring->wait, &wait);
8932         }
8933 }
8934
8935 static int __io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx)
8936 {
8937         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8938         struct io_tctx_node *node;
8939         int ret;
8940
8941         if (unlikely(!tctx)) {
8942                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
8943                 if (unlikely(ret))
8944                         return ret;
8945                 tctx = current->io_uring;
8946         }
8947         if (!xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx)) {
8948                 node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
8949                 if (!node)
8950                         return -ENOMEM;
8951                 node->ctx = ctx;
8952                 node->task = current;
8953
8954                 ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
8955                                         node, GFP_KERNEL));
8956                 if (ret) {
8957                         kfree(node);
8958                         return ret;
8959                 }
8960
8961                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8962                 list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
8963                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8964         }
8965         tctx->last = ctx;
8966         return 0;
8967 }
8968
8969 /*
8970  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
8971  */
8972 static inline int io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx)
8973 {
8974         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8975
8976         if (likely(tctx && tctx->last == ctx))
8977                 return 0;
8978         return __io_uring_add_task_file(ctx);
8979 }
8980
8981 /*
8982  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
8983  */
8984 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index)
8985 {
8986         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8987         struct io_tctx_node *node;
8988
8989         if (!tctx)
8990                 return;
8991         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
8992         if (!node)
8993                 return;
8994
8995         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
8996         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
8997
8998         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
8999         list_del(&node->ctx_node);
9000         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
9001
9002         if (tctx->last == node->ctx)
9003                 tctx->last = NULL;
9004         kfree(node);
9005 }
9006
9007 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
9008 {
9009         struct io_tctx_node *node;
9010         unsigned long index;
9011
9012         xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
9013                 io_uring_del_task_file(index);
9014         if (tctx->io_wq) {
9015                 io_wq_put_and_exit(tctx->io_wq);
9016                 tctx->io_wq = NULL;
9017         }
9018 }
9019
9020 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx)
9021 {
9022         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
9023 }
9024
9025 static void io_sqpoll_cancel_cb(struct callback_head *cb)
9026 {
9027         struct io_tctx_exit *work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
9028         struct io_ring_ctx *ctx = work->ctx;
9029         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
9030
9031         if (sqd->thread)
9032                 io_uring_cancel_sqpoll(ctx);
9033         complete(&work->completion);
9034 }
9035
9036 static void io_sqpoll_cancel_sync(struct io_ring_ctx *ctx)
9037 {
9038         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
9039         struct io_tctx_exit work = { .ctx = ctx, };
9040         struct task_struct *task;
9041
9042         io_sq_thread_park(sqd);
9043         list_del_init(&ctx->sqd_list);
9044         io_sqd_update_thread_idle(sqd);
9045         task = sqd->thread;
9046         if (task) {
9047                 init_completion(&work.completion);
9048                 init_task_work(&work.task_work, io_sqpoll_cancel_cb);
9049                 io_task_work_add_head(&sqd->park_task_work, &work.task_work);
9050                 wake_up_process(task);
9051         }
9052         io_sq_thread_unpark(sqd);
9053
9054         if (task)
9055                 wait_for_completion(&work.completion);
9056 }
9057
9058 void __io_uring_files_cancel(struct files_struct *files)
9059 {
9060         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9061         struct io_tctx_node *node;
9062         unsigned long index;
9063
9064         /* make sure overflow events are dropped */
9065         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9066         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
9067                 struct io_ring_ctx *ctx = node->ctx;
9068
9069                 if (ctx->sq_data) {
9070                         io_sqpoll_cancel_sync(ctx);
9071                         continue;
9072                 }
9073                 io_uring_cancel_files(ctx, current, files);
9074                 if (!files)
9075                         io_uring_try_cancel_requests(ctx, current, NULL);
9076         }
9077         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9078
9079         if (files)
9080                 io_uring_clean_tctx(tctx);
9081 }
9082
9083 /* should only be called by SQPOLL task */
9084 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_ring_ctx *ctx)
9085 {
9086         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
9087         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9088         s64 inflight;
9089         DEFINE_WAIT(wait);
9090
9091         WARN_ON_ONCE(!sqd || ctx->sq_data->thread != current);
9092
9093         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9094         do {
9095                 /* read completions before cancelations */
9096                 inflight = tctx_inflight(tctx);
9097                 if (!inflight)
9098                         break;
9099                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current, NULL);
9100
9101                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9102                 /*
9103                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9104                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9105                  * prepare_to_wait().
9106                  */
9107                 if (inflight == tctx_inflight(tctx))
9108                         schedule();
9109                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9110         } while (1);
9111         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9112 }
9113
9114 /*
9115  * Find any io_uring fd that this task has registered or done IO on, and cancel
9116  * requests.
9117  */
9118 void __io_uring_task_cancel(void)
9119 {
9120         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9121         DEFINE_WAIT(wait);
9122         s64 inflight;
9123
9124         /* make sure overflow events are dropped */
9125         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9126         __io_uring_files_cancel(NULL);
9127
9128         do {
9129                 /* read completions before cancelations */
9130                 inflight = tctx_inflight(tctx);
9131                 if (!inflight)
9132                         break;
9133                 __io_uring_files_cancel(NULL);
9134
9135                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9136
9137                 /*
9138                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9139                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9140                  * prepare_to_wait().
9141                  */
9142                 if (inflight == tctx_inflight(tctx))
9143                         schedule();
9144                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9145         } while (1);
9146
9147         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9148
9149         io_uring_clean_tctx(tctx);
9150         /* all current's requests should be gone, we can kill tctx */
9151         __io_uring_free(current);
9152 }
9153
9154 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9155                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9156 {
9157         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9158         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9159         struct page *page;
9160         void *ptr;
9161
9162         switch (offset) {
9163         case IORING_OFF_SQ_RING:
9164         case IORING_OFF_CQ_RING:
9165                 ptr = ctx->rings;
9166                 break;
9167         case IORING_OFF_SQES:
9168                 ptr = ctx->sq_sqes;
9169                 break;
9170         default:
9171                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9172         }
9173
9174         page = virt_to_head_page(ptr);
9175         if (sz > page_size(page))
9176                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9177
9178         return ptr;
9179 }
9180
9181 #ifdef CONFIG_MMU
9182
9183 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9184 {
9185         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9186         unsigned long pfn;
9187         void *ptr;
9188
9189         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9190         if (IS_ERR(ptr))
9191                 return PTR_ERR(ptr);
9192
9193         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9194         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9195 }
9196
9197 #else /* !CONFIG_MMU */
9198
9199 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9200 {
9201         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9202 }
9203
9204 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9205 {
9206         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9207 }
9208
9209 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9210         unsigned long addr, unsigned long len,
9211         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9212 {
9213         void *ptr;
9214
9215         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9216         if (IS_ERR(ptr))
9217                 return PTR_ERR(ptr);
9218
9219         return (unsigned long) ptr;
9220 }
9221
9222 #endif /* !CONFIG_MMU */
9223
9224 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9225 {
9226         DEFINE_WAIT(wait);
9227
9228         do {
9229                 if (!io_sqring_full(ctx))
9230                         break;
9231                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9232
9233                 if (!io_sqring_full(ctx))
9234                         break;
9235                 schedule();
9236         } while (!signal_pending(current));
9237
9238         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9239         return 0;
9240 }
9241
9242 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9243                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9244                           const sigset_t __user **sig)
9245 {
9246         struct io_uring_getevents_arg arg;
9247
9248         /*
9249          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9250          * is just a pointer to the sigset_t.
9251          */
9252         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9253                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9254                 *ts = NULL;
9255                 return 0;
9256         }
9257
9258         /*
9259          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9260          * timespec and sigset_t pointers if good.
9261          */
9262         if (*argsz != sizeof(arg))
9263                 return -EINVAL;
9264         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9265                 return -EFAULT;
9266         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9267         *argsz = arg.sigmask_sz;
9268         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9269         return 0;
9270 }
9271
9272 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9273                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9274                 size_t, argsz)
9275 {
9276         struct io_ring_ctx *ctx;
9277         int submitted = 0;
9278         struct fd f;
9279         long ret;
9280
9281         io_run_task_work();
9282
9283         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9284                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG)))
9285                 return -EINVAL;
9286
9287         f = fdget(fd);
9288         if (unlikely(!f.file))
9289                 return -EBADF;
9290
9291         ret = -EOPNOTSUPP;
9292         if (unlikely(f.file->f_op != &io_uring_fops))
9293                 goto out_fput;
9294
9295         ret = -ENXIO;
9296         ctx = f.file->private_data;
9297         if (unlikely(!percpu_ref_tryget(&ctx->refs)))
9298                 goto out_fput;
9299
9300         ret = -EBADFD;
9301         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9302                 goto out;
9303
9304         /*
9305          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9306          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9307          * we were asked to.
9308          */
9309         ret = 0;
9310         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9311                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
9312
9313                 ret = -EOWNERDEAD;
9314                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
9315                         goto out;
9316                 }
9317                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9318                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9319                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9320                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9321                         if (ret)
9322                                 goto out;
9323                 }
9324                 submitted = to_submit;
9325         } else if (to_submit) {
9326                 ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9327                 if (unlikely(ret))
9328                         goto out;
9329                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9330                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9331                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9332
9333                 if (submitted != to_submit)
9334                         goto out;
9335         }
9336         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9337                 const sigset_t __user *sig;
9338                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9339
9340                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9341                 if (unlikely(ret))
9342                         goto out;
9343
9344                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9345
9346                 /*
9347                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9348                  * space applications don't need to do io completion events
9349                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9350                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9351                  */
9352                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9353                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9354                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9355                 } else {
9356                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9357                 }
9358         }
9359
9360 out:
9361         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9362 out_fput:
9363         fdput(f);
9364         return submitted ? submitted : ret;
9365 }
9366
9367 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9368 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
9369                 const struct cred *cred)
9370 {
9371         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9372         struct group_info *gi;
9373         kernel_cap_t cap;
9374         unsigned __capi;
9375         int g;
9376
9377         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9378         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9379         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9380         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9381         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9382         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9383         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9384         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9385         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9386         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9387         gi = cred->group_info;
9388         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9389                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9390                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9391         }
9392         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9393         cap = cred->cap_effective;
9394         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9395                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9396         seq_putc(m, '\n');
9397         return 0;
9398 }
9399
9400 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9401 {
9402         struct io_sq_data *sq = NULL;
9403         bool has_lock;
9404         int i;
9405
9406         /*
9407          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9408          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9409          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9410          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9411          */
9412         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9413
9414         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9415                 sq = ctx->sq_data;
9416                 if (!sq->thread)
9417                         sq = NULL;
9418         }
9419
9420         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9421         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9422         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9423         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9424                 struct file *f = io_file_from_index(ctx, i);
9425
9426                 if (f)
9427                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9428                 else
9429                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9430         }
9431         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9432         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9433                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
9434
9435                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
9436                                                 (unsigned int) buf->len);
9437         }
9438         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
9439                 unsigned long index;
9440                 const struct cred *cred;
9441
9442                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9443                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
9444                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
9445         }
9446         seq_printf(m, "PollList:\n");
9447         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9448         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9449                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9450                 struct io_kiocb *req;
9451
9452                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9453                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9454                                         req->task->task_works != NULL);
9455         }
9456         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9457         if (has_lock)
9458                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9459 }
9460
9461 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9462 {
9463         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9464
9465         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9466                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9467                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9468         }
9469 }
9470 #endif
9471
9472 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9473         .release        = io_uring_release,
9474         .mmap           = io_uring_mmap,
9475 #ifndef CONFIG_MMU
9476         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9477         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9478 #endif
9479         .poll           = io_uring_poll,
9480         .fasync         = io_uring_fasync,
9481 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9482         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9483 #endif
9484 };
9485
9486 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9487                                   struct io_uring_params *p)
9488 {
9489         struct io_rings *rings;
9490         size_t size, sq_array_offset;
9491
9492         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9493         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9494         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9495
9496         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9497         if (size == SIZE_MAX)
9498                 return -EOVERFLOW;
9499
9500         rings = io_mem_alloc(size);
9501         if (!rings)
9502                 return -ENOMEM;
9503
9504         ctx->rings = rings;
9505         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9506         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9507         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9508         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9509         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9510         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
9511         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
9512
9513         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9514         if (size == SIZE_MAX) {
9515                 io_mem_free(ctx->rings);
9516                 ctx->rings = NULL;
9517                 return -EOVERFLOW;
9518         }
9519
9520         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9521         if (!ctx->sq_sqes) {
9522                 io_mem_free(ctx->rings);
9523                 ctx->rings = NULL;
9524                 return -ENOMEM;
9525         }
9526
9527         return 0;
9528 }
9529
9530 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9531 {
9532         int ret, fd;
9533
9534         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9535         if (fd < 0)
9536                 return fd;
9537
9538         ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9539         if (ret) {
9540                 put_unused_fd(fd);
9541                 return ret;
9542         }
9543         fd_install(fd, file);
9544         return fd;
9545 }
9546
9547 /*
9548  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9549  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9550  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9551  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9552  */
9553 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9554 {
9555         struct file *file;
9556 #if defined(CONFIG_UNIX)
9557         int ret;
9558
9559         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9560                                 &ctx->ring_sock);
9561         if (ret)
9562                 return ERR_PTR(ret);
9563 #endif
9564
9565         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9566                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9567 #if defined(CONFIG_UNIX)
9568         if (IS_ERR(file)) {
9569                 sock_release(ctx->ring_sock);
9570                 ctx->ring_sock = NULL;
9571         } else {
9572                 ctx->ring_sock->file = file;
9573         }
9574 #endif
9575         return file;
9576 }
9577
9578 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9579                            struct io_uring_params __user *params)
9580 {
9581         struct io_ring_ctx *ctx;
9582         struct file *file;
9583         int ret;
9584
9585         if (!entries)
9586                 return -EINVAL;
9587         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9588                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9589                         return -EINVAL;
9590                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9591         }
9592
9593         /*
9594          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9595          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9596          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9597          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9598          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9599          * of CQ ring entries manually.
9600          */
9601         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9602         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9603                 /*
9604                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9605                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9606                  * any cq vs sq ring sizing.
9607                  */
9608                 if (!p->cq_entries)
9609                         return -EINVAL;
9610                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9611                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9612                                 return -EINVAL;
9613                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9614                 }
9615                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9616                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9617                         return -EINVAL;
9618         } else {
9619                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9620         }
9621
9622         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9623         if (!ctx)
9624                 return -ENOMEM;
9625         ctx->compat = in_compat_syscall();
9626         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
9627                 ctx->user = get_uid(current_user());
9628
9629         /*
9630          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9631          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9632          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9633          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9634          */
9635         mmgrab(current->mm);
9636         ctx->mm_account = current->mm;
9637
9638         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9639         if (ret)
9640                 goto err;
9641
9642         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9643         if (ret)
9644                 goto err;
9645
9646         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9647         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9648         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9649         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9650         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9651         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9652         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9653         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9654
9655         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9656         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9657         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9658         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9659         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9660         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9661         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9662         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9663
9664         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9665                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9666                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9667                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9668                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS;
9669
9670         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9671                 ret = -EFAULT;
9672                 goto err;
9673         }
9674
9675         file = io_uring_get_file(ctx);
9676         if (IS_ERR(file)) {
9677                 ret = PTR_ERR(file);
9678                 goto err;
9679         }
9680
9681         /*
9682          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9683          * having closed it before we finish setup
9684          */
9685         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9686         if (ret < 0) {
9687                 /* fput will clean it up */
9688                 fput(file);
9689                 return ret;
9690         }
9691
9692         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9693         return ret;
9694 err:
9695         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9696         return ret;
9697 }
9698
9699 /*
9700  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9701  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9702  * params structure passed in.
9703  */
9704 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9705 {
9706         struct io_uring_params p;
9707         int i;
9708
9709         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9710                 return -EFAULT;
9711         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9712                 if (p.resv[i])
9713                         return -EINVAL;
9714         }
9715
9716         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9717                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9718                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9719                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9720                 return -EINVAL;
9721
9722         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9723 }
9724
9725 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9726                 struct io_uring_params __user *, params)
9727 {
9728         return io_uring_setup(entries, params);
9729 }
9730
9731 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9732 {
9733         struct io_uring_probe *p;
9734         size_t size;
9735         int i, ret;
9736
9737         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9738         if (size == SIZE_MAX)
9739                 return -EOVERFLOW;
9740         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9741         if (!p)
9742                 return -ENOMEM;
9743
9744         ret = -EFAULT;
9745         if (copy_from_user(p, arg, size))
9746                 goto out;
9747         ret = -EINVAL;
9748         if (memchr_inv(p, 0, size))
9749                 goto out;
9750
9751         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9752         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9753                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9754
9755         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9756                 p->ops[i].op = i;
9757                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9758                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9759         }
9760         p->ops_len = i;
9761
9762         ret = 0;
9763         if (copy_to_user(arg, p, size))
9764                 ret = -EFAULT;
9765 out:
9766         kfree(p);
9767         return ret;
9768 }
9769
9770 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9771 {
9772         const struct cred *creds;
9773         u32 id;
9774         int ret;
9775
9776         creds = get_current_cred();
9777
9778         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
9779                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
9780         if (!ret)
9781                 return id;
9782         put_cred(creds);
9783         return ret;
9784 }
9785
9786 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9787                                     unsigned int nr_args)
9788 {
9789         struct io_uring_restriction *res;
9790         size_t size;
9791         int i, ret;
9792
9793         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9794         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9795                 return -EBADFD;
9796
9797         /* We allow only a single restrictions registration */
9798         if (ctx->restrictions.registered)
9799                 return -EBUSY;
9800
9801         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9802                 return -EINVAL;
9803
9804         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9805         if (size == SIZE_MAX)
9806                 return -EOVERFLOW;
9807
9808         res = memdup_user(arg, size);
9809         if (IS_ERR(res))
9810                 return PTR_ERR(res);
9811
9812         ret = 0;
9813
9814         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9815                 switch (res[i].opcode) {
9816                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9817                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9818                                 ret = -EINVAL;
9819                                 goto out;
9820                         }
9821
9822                         __set_bit(res[i].register_op,
9823                                   ctx->restrictions.register_op);
9824                         break;
9825                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9826                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9827                                 ret = -EINVAL;
9828                                 goto out;
9829                         }
9830
9831                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9832                         break;
9833                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9834                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9835                         break;
9836                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9837                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9838                         break;
9839                 default:
9840                         ret = -EINVAL;
9841                         goto out;
9842                 }
9843         }
9844
9845 out:
9846         /* Reset all restrictions if an error happened */
9847         if (ret != 0)
9848                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9849         else
9850                 ctx->restrictions.registered = true;
9851
9852         kfree(res);
9853         return ret;
9854 }
9855
9856 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9857 {
9858         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9859                 return -EBADFD;
9860
9861         if (ctx->restrictions.registered)
9862                 ctx->restricted = 1;
9863
9864         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9865         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
9866                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9867         return 0;
9868 }
9869
9870 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9871 {
9872         switch (op) {
9873         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9874         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9875         case IORING_REGISTER_PROBE:
9876         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9877         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9878                 return false;
9879         default:
9880                 return true;
9881         }
9882 }
9883
9884 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
9885                                void __user *arg, unsigned nr_args)
9886         __releases(ctx->uring_lock)
9887         __acquires(ctx->uring_lock)
9888 {
9889         int ret;
9890
9891         /*
9892          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
9893          * someone else killed the ctx or is already going through
9894          * io_uring_register().
9895          */
9896         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
9897                 return -ENXIO;
9898
9899         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9900                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9901
9902                 /*
9903                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
9904                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
9905                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
9906                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
9907                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
9908                  * after we've killed the percpu ref.
9909                  */
9910                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9911                 do {
9912                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
9913                         if (!ret)
9914                                 break;
9915                         ret = io_run_task_work_sig();
9916                         if (ret < 0)
9917                                 break;
9918                 } while (1);
9919
9920                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9921
9922                 if (ret) {
9923                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
9924                         goto out_quiesce;
9925                 }
9926         }
9927
9928         if (ctx->restricted) {
9929                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST) {
9930                         ret = -EINVAL;
9931                         goto out;
9932                 }
9933
9934                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op)) {
9935                         ret = -EACCES;
9936                         goto out;
9937                 }
9938         }
9939
9940         switch (opcode) {
9941         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
9942                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args);
9943                 break;
9944         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
9945                 ret = -EINVAL;
9946                 if (arg || nr_args)
9947                         break;
9948                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9949                 break;
9950         case IORING_REGISTER_FILES:
9951                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
9952                 break;
9953         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9954                 ret = -EINVAL;
9955                 if (arg || nr_args)
9956                         break;
9957                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
9958                 break;
9959         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9960                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
9961                 break;
9962         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
9963         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
9964                 ret = -EINVAL;
9965                 if (nr_args != 1)
9966                         break;
9967                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
9968                 if (ret)
9969                         break;
9970                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
9971                         ctx->eventfd_async = 1;
9972                 else
9973                         ctx->eventfd_async = 0;
9974                 break;
9975         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
9976                 ret = -EINVAL;
9977                 if (arg || nr_args)
9978                         break;
9979                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
9980                 break;
9981         case IORING_REGISTER_PROBE:
9982                 ret = -EINVAL;
9983                 if (!arg || nr_args > 256)
9984                         break;
9985                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
9986                 break;
9987         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9988                 ret = -EINVAL;
9989                 if (arg || nr_args)
9990                         break;
9991                 ret = io_register_personality(ctx);
9992                 break;
9993         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9994                 ret = -EINVAL;
9995                 if (arg)
9996                         break;
9997                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
9998                 break;
9999         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
10000                 ret = -EINVAL;
10001                 if (arg || nr_args)
10002                         break;
10003                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
10004                 break;
10005         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
10006                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
10007                 break;
10008         default:
10009                 ret = -EINVAL;
10010                 break;
10011         }
10012
10013 out:
10014         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10015                 /* bring the ctx back to life */
10016                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
10017 out_quiesce:
10018                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
10019         }
10020         return ret;
10021 }
10022
10023 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
10024                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
10025 {
10026         struct io_ring_ctx *ctx;
10027         long ret = -EBADF;
10028         struct fd f;
10029
10030         f = fdget(fd);
10031         if (!f.file)
10032                 return -EBADF;
10033
10034         ret = -EOPNOTSUPP;
10035         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
10036                 goto out_fput;
10037
10038         ctx = f.file->private_data;
10039
10040         io_run_task_work();
10041
10042         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10043         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
10044         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10045         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
10046                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
10047 out_fput:
10048         fdput(f);
10049         return ret;
10050 }
10051
10052 static int __init io_uring_init(void)
10053 {
10054 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
10055         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
10056         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
10057 } while (0)
10058
10059 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
10060         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
10061         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
10062         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
10063         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
10064         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
10065         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
10066         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
10067         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
10068         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
10069         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
10070         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
10071         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
10072         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
10073         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
10074         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
10075         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
10076         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
10077         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
10078         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
10079         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
10080         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
10081         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
10082         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
10083         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
10084         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
10085         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
10086         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
10087         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
10088         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
10089         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
10090
10091         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
10092         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
10093         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
10094                                 SLAB_ACCOUNT);
10095         return 0;
10096 };
10097 __initcall(io_uring_init);