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_cqe (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 IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT 9
 104 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX   (1U << IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT)
 105 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK  (IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX - 1)
 106
 107 #define IORING_MAX_REG_BUFFERS  (1U << 14)
 108
 109 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
 110                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
 111                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
 112
 113 #define IO_TCTX_REFS_CACHE_NR   (1U << 10)
 114
 115 struct io_uring {
 116         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 117         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 118 };
 119
 120 /*
 121  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 122  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 123  *
 124  * The offsets to the member fields are published through struct
 125  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 126  */
 127 struct io_rings {
 128         /*
 129          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 130          * masked to get valid indices.
 131          *
 132          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 133          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 134          * cq ring.
 135          */
 136         struct io_uring         sq, cq;
 137         /*
 138          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 139          * ring_entries - 1)
 140          */
 141         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 142         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 143         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 144         /*
 145          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 146          * invalid index stored in array
 147          *
 148          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 149          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 150          * cached value).
 151          *
 152          * After a new SQ head value was read by the application this
 153          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 154          * the new SQ head (and possibly more).
 155          */
 156         u32                     sq_dropped;
 157         /*
 158          * Runtime SQ flags
 159          *
 160          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 161          * application.
 162          *
 163          * The application needs a full memory barrier before checking
 164          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 165          */
 166         u32                     sq_flags;
 167         /*
 168          * Runtime CQ flags
 169          *
 170          * Written by the application, shouldn't be modified by the
 171          * kernel.
 172          */
 173         u32                     cq_flags;
 174         /*
 175          * Number of completion events lost because the queue was full;
 176          * this should be avoided by the application by making sure
 177          * there are not more requests pending than there is space in
 178          * the completion queue.
 179          *
 180          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 181          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 182          * cached value).
 183          *
 184          * As completion events come in out of order this counter is not
 185          * ordered with any other data.
 186          */
 187         u32                     cq_overflow;
 188         /*
 189          * Ring buffer of completion events.
 190          *
 191          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 192          * produced, so the application is allowed to modify pending
 193          * entries.
 194          */
 195         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 196 };
 197
 198 enum io_uring_cmd_flags {
 199         IO_URING_F_NONBLOCK             = 1,
 200         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 2,
 201 };
 202
 203 struct io_mapped_ubuf {
 204         u64             ubuf;
 205         u64             ubuf_end;
 206         unsigned int    nr_bvecs;
 207         unsigned long   acct_pages;
 208         struct bio_vec  bvec[];
 209 };
 210
 211 struct io_ring_ctx;
 212
 213 struct io_overflow_cqe {
 214         struct io_uring_cqe cqe;
 215         struct list_head list;
 216 };
 217
 218 struct io_fixed_file {
 219         /* file * with additional FFS_* flags */
 220         unsigned long file_ptr;
 221 };
 222
 223 struct io_rsrc_put {
 224         struct list_head list;
 225         u64 tag;
 226         union {
 227                 void *rsrc;
 228                 struct file *file;
 229                 struct io_mapped_ubuf *buf;
 230         };
 231 };
 232
 233 struct io_file_table {
 234         /* two level table */
 235         struct io_fixed_file **files;
 236 };
 237
 238 struct io_rsrc_node {
 239         struct percpu_ref               refs;
 240         struct list_head                node;
 241         struct list_head                rsrc_list;
 242         struct io_rsrc_data             *rsrc_data;
 243         struct llist_node               llist;
 244         bool                            done;
 245 };
 246
 247 typedef void (rsrc_put_fn)(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
 248
 249 struct io_rsrc_data {
 250         struct io_ring_ctx              *ctx;
 251
 252         u64                             **tags;
 253         unsigned int                    nr;
 254         rsrc_put_fn                     *do_put;
 255         atomic_t                        refs;
 256         struct completion               done;
 257         bool                            quiesce;
 258 };
 259
 260 struct io_buffer {
 261         struct list_head list;
 262         __u64 addr;
 263         __u32 len;
 264         __u16 bid;
 265 };
 266
 267 struct io_restriction {
 268         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 269         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 270         u8 sqe_flags_allowed;
 271         u8 sqe_flags_required;
 272         bool registered;
 273 };
 274
 275 enum {
 276         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
 277         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
 278 };
 279
 280 struct io_sq_data {
 281         refcount_t              refs;
 282         atomic_t                park_pending;
 283         struct mutex            lock;
 284
 285         /* ctx's that are using this sqd */
 286         struct list_head        ctx_list;
 287
 288         struct task_struct      *thread;
 289         struct wait_queue_head  wait;
 290
 291         unsigned                sq_thread_idle;
 292         int                     sq_cpu;
 293         pid_t                   task_pid;
 294         pid_t                   task_tgid;
 295
 296         unsigned long           state;
 297         struct completion       exited;
 298 };
 299
 300 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 301 #define IO_COMPL_BATCH                  32
 302 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
 303 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
 304
 305 struct io_comp_state {
 306         struct io_kiocb         *reqs[IO_COMPL_BATCH];
 307         unsigned int            nr;
 308         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
 309         struct list_head        free_list;
 310 };
 311
 312 struct io_submit_link {
 313         struct io_kiocb         *head;
 314         struct io_kiocb         *last;
 315 };
 316
 317 struct io_submit_state {
 318         struct blk_plug         plug;
 319         struct io_submit_link   link;
 320
 321         /*
 322          * io_kiocb alloc cache
 323          */
 324         void                    *reqs[IO_REQ_CACHE_SIZE];
 325         unsigned int            free_reqs;
 326
 327         bool                    plug_started;
 328
 329         /*
 330          * Batch completion logic
 331          */
 332         struct io_comp_state    comp;
 333
 334         /*
 335          * File reference cache
 336          */
 337         struct file             *file;
 338         unsigned int            fd;
 339         unsigned int            file_refs;
 340         unsigned int            ios_left;
 341 };
 342
 343 struct io_ring_ctx {
 344         /* const or read-mostly hot data */
 345         struct {
 346                 struct percpu_ref       refs;
 347
 348                 struct io_rings         *rings;
 349                 unsigned int            flags;
 350                 unsigned int            compat: 1;
 351                 unsigned int            drain_next: 1;
 352                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 353                 unsigned int            restricted: 1;
 354         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 355
 356         /* submission data */
 357         struct {
 358                 /*
 359                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 360                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 361                  *
 362                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 363                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 364                  * the queue when needed.
 365                  *
 366                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 367                  * array.
 368                  */
 369                 u32                     *sq_array;
 370                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 371                 unsigned                cached_sq_head;
 372                 unsigned                sq_entries;
 373                 unsigned                cached_sq_dropped;
 374                 unsigned long           sq_check_overflow;
 375                 struct list_head        defer_list;
 376
 377                 /*
 378                  * Fixed resources fast path, should be accessed only under
 379                  * uring_lock, and updated through io_uring_register(2)
 380                  */
 381                 struct io_rsrc_node     *rsrc_node;
 382                 struct io_file_table    file_table;
 383                 unsigned                nr_user_files;
 384                 unsigned                nr_user_bufs;
 385                 struct io_mapped_ubuf   **user_bufs;
 386
 387                 struct io_submit_state  submit_state;
 388                 struct list_head        timeout_list;
 389                 struct list_head        cq_overflow_list;
 390                 struct xarray           io_buffers;
 391                 struct xarray           personalities;
 392                 u32                     pers_next;
 393                 unsigned                sq_thread_idle;
 394         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 395
 396         struct {
 397                 struct mutex            uring_lock;
 398                 wait_queue_head_t       wait;
 399         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 400
 401         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
 402         struct list_head        locked_free_list;
 403         unsigned int            locked_free_nr;
 404
 405         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
 406         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 407
 408         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 409         struct list_head        sqd_list;
 410
 411         struct {
 412                 unsigned                cached_cq_tail;
 413                 unsigned                cq_entries;
 414                 atomic_t                cq_timeouts;
 415                 unsigned                cq_last_tm_flush;
 416                 unsigned                cq_extra;
 417                 unsigned long           cq_check_overflow;
 418                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 419                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 420                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 421         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 422
 423         struct {
 424                 spinlock_t              completion_lock;
 425
 426                 /*
 427                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 428                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 429                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 430                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 431                  */
 432                 struct list_head        iopoll_list;
 433                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 434                 unsigned                cancel_hash_bits;
 435                 bool                    poll_multi_file;
 436         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 437
 438         struct io_restriction           restrictions;
 439
 440         /* slow path rsrc auxilary data, used by update/register */
 441         struct {
 442                 struct io_rsrc_node             *rsrc_backup_node;
 443                 struct io_mapped_ubuf           *dummy_ubuf;
 444                 struct io_rsrc_data             *file_data;
 445                 struct io_rsrc_data             *buf_data;
 446
 447                 struct delayed_work             rsrc_put_work;
 448                 struct llist_head               rsrc_put_llist;
 449                 struct list_head                rsrc_ref_list;
 450                 spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
 451         };
 452
 453         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
 454         struct {
 455                 #if defined(CONFIG_UNIX)
 456                         struct socket           *ring_sock;
 457                 #endif
 458                 /* hashed buffered write serialization */
 459                 struct io_wq_hash               *hash_map;
 460
 461                 /* Only used for accounting purposes */
 462                 struct user_struct              *user;
 463                 struct mm_struct                *mm_account;
 464
 465                 /* ctx exit and cancelation */
 466                 struct callback_head            *exit_task_work;
 467                 struct work_struct              exit_work;
 468                 struct list_head                tctx_list;
 469                 struct completion               ref_comp;
 470         };
 471 };
 472
 473 struct io_uring_task {
 474         /* submission side */
 475         int                     cached_refs;
 476         struct xarray           xa;
 477         struct wait_queue_head  wait;
 478         const struct io_ring_ctx *last;
 479         struct io_wq            *io_wq;
 480         struct percpu_counter   inflight;
 481         atomic_t                inflight_tracked;
 482         atomic_t                in_idle;
 483
 484         spinlock_t              task_lock;
 485         struct io_wq_work_list  task_list;
 486         unsigned long           task_state;
 487         struct callback_head    task_work;
 488 };
 489
 490 /*
 491  * First field must be the file pointer in all the
 492  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 493  */
 494 struct io_poll_iocb {
 495         struct file                     *file;
 496         struct wait_queue_head          *head;
 497         __poll_t                        events;
 498         bool                            done;
 499         bool                            canceled;
 500         struct wait_queue_entry         wait;
 501 };
 502
 503 struct io_poll_update {
 504         struct file                     *file;
 505         u64                             old_user_data;
 506         u64                             new_user_data;
 507         __poll_t                        events;
 508         bool                            update_events;
 509         bool                            update_user_data;
 510 };
 511
 512 struct io_close {
 513         struct file                     *file;
 514         int                             fd;
 515 };
 516
 517 struct io_timeout_data {
 518         struct io_kiocb                 *req;
 519         struct hrtimer                  timer;
 520         struct timespec64               ts;
 521         enum hrtimer_mode               mode;
 522 };
 523
 524 struct io_accept {
 525         struct file                     *file;
 526         struct sockaddr __user          *addr;
 527         int __user                      *addr_len;
 528         int                             flags;
 529         unsigned long                   nofile;
 530 };
 531
 532 struct io_sync {
 533         struct file                     *file;
 534         loff_t                          len;
 535         loff_t                          off;
 536         int                             flags;
 537         int                             mode;
 538 };
 539
 540 struct io_cancel {
 541         struct file                     *file;
 542         u64                             addr;
 543 };
 544
 545 struct io_timeout {
 546         struct file                     *file;
 547         u32                             off;
 548         u32                             target_seq;
 549         struct list_head                list;
 550         /* head of the link, used by linked timeouts only */
 551         struct io_kiocb                 *head;
 552 };
 553
 554 struct io_timeout_rem {
 555         struct file                     *file;
 556         u64                             addr;
 557
 558         /* timeout update */
 559         struct timespec64               ts;
 560         u32                             flags;
 561 };
 562
 563 struct io_rw {
 564         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 565         struct kiocb                    kiocb;
 566         u64                             addr;
 567         u64                             len;
 568 };
 569
 570 struct io_connect {
 571         struct file                     *file;
 572         struct sockaddr __user          *addr;
 573         int                             addr_len;
 574 };
 575
 576 struct io_sr_msg {
 577         struct file                     *file;
 578         union {
 579                 struct compat_msghdr __user     *umsg_compat;
 580                 struct user_msghdr __user       *umsg;
 581                 void __user                     *buf;
 582         };
 583         int                             msg_flags;
 584         int                             bgid;
 585         size_t                          len;
 586         struct io_buffer                *kbuf;
 587 };
 588
 589 struct io_open {
 590         struct file                     *file;
 591         int                             dfd;
 592         struct filename                 *filename;
 593         struct open_how                 how;
 594         unsigned long                   nofile;
 595 };
 596
 597 struct io_rsrc_update {
 598         struct file                     *file;
 599         u64                             arg;
 600         u32                             nr_args;
 601         u32                             offset;
 602 };
 603
 604 struct io_fadvise {
 605         struct file                     *file;
 606         u64                             offset;
 607         u32                             len;
 608         u32                             advice;
 609 };
 610
 611 struct io_madvise {
 612         struct file                     *file;
 613         u64                             addr;
 614         u32                             len;
 615         u32                             advice;
 616 };
 617
 618 struct io_epoll {
 619         struct file                     *file;
 620         int                             epfd;
 621         int                             op;
 622         int                             fd;
 623         struct epoll_event              event;
 624 };
 625
 626 struct io_splice {
 627         struct file                     *file_out;
 628         struct file                     *file_in;
 629         loff_t                          off_out;
 630         loff_t                          off_in;
 631         u64                             len;
 632         unsigned int                    flags;
 633 };
 634
 635 struct io_provide_buf {
 636         struct file                     *file;
 637         __u64                           addr;
 638         __u32                           len;
 639         __u32                           bgid;
 640         __u16                           nbufs;
 641         __u16                           bid;
 642 };
 643
 644 struct io_statx {
 645         struct file                     *file;
 646         int                             dfd;
 647         unsigned int                    mask;
 648         unsigned int                    flags;
 649         const char __user               *filename;
 650         struct statx __user             *buffer;
 651 };
 652
 653 struct io_shutdown {
 654         struct file                     *file;
 655         int                             how;
 656 };
 657
 658 struct io_rename {
 659         struct file                     *file;
 660         int                             old_dfd;
 661         int                             new_dfd;
 662         struct filename                 *oldpath;
 663         struct filename                 *newpath;
 664         int                             flags;
 665 };
 666
 667 struct io_unlink {
 668         struct file                     *file;
 669         int                             dfd;
 670         int                             flags;
 671         struct filename                 *filename;
 672 };
 673
 674 struct io_completion {
 675         struct file                     *file;
 676         struct list_head                list;
 677         u32                             cflags;
 678 };
 679
 680 struct io_async_connect {
 681         struct sockaddr_storage         address;
 682 };
 683
 684 struct io_async_msghdr {
 685         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 686         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
 687         struct iovec                    *free_iov;
 688         struct sockaddr __user          *uaddr;
 689         struct msghdr                   msg;
 690         struct sockaddr_storage         addr;
 691 };
 692
 693 struct io_async_rw {
 694         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 695         const struct iovec              *free_iovec;
 696         struct iov_iter                 iter;
 697         size_t                          bytes_done;
 698         struct wait_page_queue          wpq;
 699 };
 700
 701 enum {
 702         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 703         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 704         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 705         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 706         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 707         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 708
 709         /* first byte is taken by user flags, shift it to not overlap */
 710         REQ_F_FAIL_BIT          = 8,
 711         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 712         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 713         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 714         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 715         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 716         REQ_F_POLLED_BIT,
 717         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 718         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
 719         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
 720         REQ_F_REISSUE_BIT,
 721         REQ_F_DONT_REISSUE_BIT,
 722         /* keep async read/write and isreg together and in order */
 723         REQ_F_ASYNC_READ_BIT,
 724         REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT,
 725         REQ_F_ISREG_BIT,
 726
 727         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 728         __REQ_F_LAST_BIT,
 729 };
 730
 731 enum {
 732         /* ctx owns file */
 733         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 734         /* drain existing IO first */
 735         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 736         /* linked sqes */
 737         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 738         /* doesn't sever on completion < 0 */
 739         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 740         /* IOSQE_ASYNC */
 741         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 742         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 743         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 744
 745         /* fail rest of links */
 746         REQ_F_FAIL              = BIT(REQ_F_FAIL_BIT),
 747         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
 748         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 749         /* read/write uses file position */
 750         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 751         /* must not punt to workers */
 752         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 753         /* has or had linked timeout */
 754         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 755         /* needs cleanup */
 756         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 757         /* already went through poll handler */
 758         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 759         /* buffer already selected */
 760         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 761         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
 762         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
 763         /* completion is deferred through io_comp_state */
 764         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
 765         /* caller should reissue async */
 766         REQ_F_REISSUE           = BIT(REQ_F_REISSUE_BIT),
 767         /* don't attempt request reissue, see io_rw_reissue() */
 768         REQ_F_DONT_REISSUE      = BIT(REQ_F_DONT_REISSUE_BIT),
 769         /* supports async reads */
 770         REQ_F_ASYNC_READ        = BIT(REQ_F_ASYNC_READ_BIT),
 771         /* supports async writes */
 772         REQ_F_ASYNC_WRITE       = BIT(REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT),
 773         /* regular file */
 774         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 775 };
 776
 777 struct async_poll {
 778         struct io_poll_iocb     poll;
 779         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 780 };
 781
 782 struct io_task_work {
 783         struct io_wq_work_node  node;
 784         task_work_func_t        func;
 785 };
 786
 787 enum {
 788         IORING_RSRC_FILE                = 0,
 789         IORING_RSRC_BUFFER              = 1,
 790 };
 791
 792 /*
 793  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 794  * as the first entry in their struct definition. So you can
 795  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 796  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 797  */
 798 struct io_kiocb {
 799         union {
 800                 struct file             *file;
 801                 struct io_rw            rw;
 802                 struct io_poll_iocb     poll;
 803                 struct io_poll_update   poll_update;
 804                 struct io_accept        accept;
 805                 struct io_sync          sync;
 806                 struct io_cancel        cancel;
 807                 struct io_timeout       timeout;
 808                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 809                 struct io_connect       connect;
 810                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 811                 struct io_open          open;
 812                 struct io_close         close;
 813                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
 814                 struct io_fadvise       fadvise;
 815                 struct io_madvise       madvise;
 816                 struct io_epoll         epoll;
 817                 struct io_splice        splice;
 818                 struct io_provide_buf   pbuf;
 819                 struct io_statx         statx;
 820                 struct io_shutdown      shutdown;
 821                 struct io_rename        rename;
 822                 struct io_unlink        unlink;
 823                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 824                 struct io_completion    compl;
 825         };
 826
 827         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 828         void                            *async_data;
 829         u8                              opcode;
 830         /* polled IO has completed */
 831         u8                              iopoll_completed;
 832
 833         u16                             buf_index;
 834         u32                             result;
 835
 836         struct io_ring_ctx              *ctx;
 837         unsigned int                    flags;
 838         atomic_t                        refs;
 839         struct task_struct              *task;
 840         u64                             user_data;
 841
 842         struct io_kiocb                 *link;
 843         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
 844
 845         /* used with ctx->iopoll_list with reads/writes */
 846         struct list_head                inflight_entry;
 847         union {
 848                 struct io_task_work     io_task_work;
 849                 struct callback_head    task_work;
 850         };
 851         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 852         struct hlist_node               hash_node;
 853         struct async_poll               *apoll;
 854         struct io_wq_work               work;
 855         /* store used ubuf, so we can prevent reloading */
 856         struct io_mapped_ubuf           *imu;
 857 };
 858
 859 struct io_tctx_node {
 860         struct list_head        ctx_node;
 861         struct task_struct      *task;
 862         struct io_ring_ctx      *ctx;
 863 };
 864
 865 struct io_defer_entry {
 866         struct list_head        list;
 867         struct io_kiocb         *req;
 868         u32                     seq;
 869 };
 870
 871 struct io_op_def {
 872         /* needs req->file assigned */
 873         unsigned                needs_file : 1;
 874         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 875         unsigned                hash_reg_file : 1;
 876         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 877         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 878         /* opcode is not supported by this kernel */
 879         unsigned                not_supported : 1;
 880         /* set if opcode supports polled "wait" */
 881         unsigned                pollin : 1;
 882         unsigned                pollout : 1;
 883         /* op supports buffer selection */
 884         unsigned                buffer_select : 1;
 885         /* do prep async if is going to be punted */
 886         unsigned                needs_async_setup : 1;
 887         /* should block plug */
 888         unsigned                plug : 1;
 889         /* size of async data needed, if any */
 890         unsigned short          async_size;
 891 };
 892
 893 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 894         [IORING_OP_NOP] = {},
 895         [IORING_OP_READV] = {
 896                 .needs_file             = 1,
 897                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 898                 .pollin                 = 1,
 899                 .buffer_select          = 1,
 900                 .needs_async_setup      = 1,
 901                 .plug                   = 1,
 902                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 903         },
 904         [IORING_OP_WRITEV] = {
 905                 .needs_file             = 1,
 906                 .hash_reg_file          = 1,
 907                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 908                 .pollout                = 1,
 909                 .needs_async_setup      = 1,
 910                 .plug                   = 1,
 911                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 912         },
 913         [IORING_OP_FSYNC] = {
 914                 .needs_file             = 1,
 915         },
 916         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 917                 .needs_file             = 1,
 918                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 919                 .pollin                 = 1,
 920                 .plug                   = 1,
 921                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 922         },
 923         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 924                 .needs_file             = 1,
 925                 .hash_reg_file          = 1,
 926                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 927                 .pollout                = 1,
 928                 .plug                   = 1,
 929                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 930         },
 931         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 932                 .needs_file             = 1,
 933                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 934         },
 935         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 936         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 937                 .needs_file             = 1,
 938         },
 939         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 940                 .needs_file             = 1,
 941                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 942                 .pollout                = 1,
 943                 .needs_async_setup      = 1,
 944                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 945         },
 946         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 947                 .needs_file             = 1,
 948                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 949                 .pollin                 = 1,
 950                 .buffer_select          = 1,
 951                 .needs_async_setup      = 1,
 952                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 953         },
 954         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 955                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 956         },
 957         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
 958                 /* used by timeout updates' prep() */
 959         },
 960         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 961                 .needs_file             = 1,
 962                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 963                 .pollin                 = 1,
 964         },
 965         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 966         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 967                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 968         },
 969         [IORING_OP_CONNECT] = {
 970                 .needs_file             = 1,
 971                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 972                 .pollout                = 1,
 973                 .needs_async_setup      = 1,
 974                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
 975         },
 976         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 977                 .needs_file             = 1,
 978         },
 979         [IORING_OP_OPENAT] = {},
 980         [IORING_OP_CLOSE] = {},
 981         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
 982         [IORING_OP_STATX] = {},
 983         [IORING_OP_READ] = {
 984                 .needs_file             = 1,
 985                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 986                 .pollin                 = 1,
 987                 .buffer_select          = 1,
 988                 .plug                   = 1,
 989                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 990         },
 991         [IORING_OP_WRITE] = {
 992                 .needs_file             = 1,
 993                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 994                 .pollout                = 1,
 995                 .plug                   = 1,
 996                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 997         },
 998         [IORING_OP_FADVISE] = {
 999                 .needs_file             = 1,
1000         },
1001         [IORING_OP_MADVISE] = {},
1002         [IORING_OP_SEND] = {
1003                 .needs_file             = 1,
1004                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1005                 .pollout                = 1,
1006         },
1007         [IORING_OP_RECV] = {
1008                 .needs_file             = 1,
1009                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1010                 .pollin                 = 1,
1011                 .buffer_select          = 1,
1012         },
1013         [IORING_OP_OPENAT2] = {
1014         },
1015         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
1016                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1017         },
1018         [IORING_OP_SPLICE] = {
1019                 .needs_file             = 1,
1020                 .hash_reg_file          = 1,
1021                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1022         },
1023         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
1024         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
1025         [IORING_OP_TEE] = {
1026                 .needs_file             = 1,
1027                 .hash_reg_file          = 1,
1028                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1029         },
1030         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1031                 .needs_file             = 1,
1032         },
1033         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1034         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1035 };
1036
1037 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1038 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index);
1039 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1040                                          struct task_struct *task,
1041                                          bool cancel_all);
1042 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd);
1043 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx);
1044
1045 static bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1046                                  long res, unsigned int cflags);
1047 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1048 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
1049 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1050 static void io_put_task(struct task_struct *task, int nr);
1051 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1052 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1053 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
1054                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
1055                                      unsigned nr_args);
1056 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1057 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
1058                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1059 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1060 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1061
1062 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1063 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
1064                                         struct io_ring_ctx *ctx);
1065 static bool io_poll_remove_waitqs(struct io_kiocb *req);
1066 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req);
1067
1068 static struct kmem_cache *req_cachep;
1069
1070 static const struct file_operations io_uring_fops;
1071
1072 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1073 {
1074 #if defined(CONFIG_UNIX)
1075         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1076                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1077
1078                 return ctx->ring_sock->sk;
1079         }
1080 #endif
1081         return NULL;
1082 }
1083 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1084
1085 #define io_for_each_link(pos, head) \
1086         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1087
1088 static inline void io_req_set_rsrc_node(struct io_kiocb *req)
1089 {
1090         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1091
1092         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1093                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->rsrc_node->refs;
1094                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1095         }
1096 }
1097
1098 static void io_refs_resurrect(struct percpu_ref *ref, struct completion *compl)
1099 {
1100         bool got = percpu_ref_tryget(ref);
1101
1102         /* already at zero, wait for ->release() */
1103         if (!got)
1104                 wait_for_completion(compl);
1105         percpu_ref_resurrect(ref);
1106         if (got)
1107                 percpu_ref_put(ref);
1108 }
1109
1110 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
1111                           bool cancel_all)
1112 {
1113         struct io_kiocb *req;
1114
1115         if (task && head->task != task)
1116                 return false;
1117         if (cancel_all)
1118                 return true;
1119
1120         io_for_each_link(req, head) {
1121                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1122                         return true;
1123         }
1124         return false;
1125 }
1126
1127 static inline void req_set_fail(struct io_kiocb *req)
1128 {
1129         req->flags |= REQ_F_FAIL;
1130 }
1131
1132 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1133 {
1134         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1135
1136         complete(&ctx->ref_comp);
1137 }
1138
1139 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1140 {
1141         return !req->timeout.off;
1142 }
1143
1144 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1145 {
1146         struct io_ring_ctx *ctx;
1147         int hash_bits;
1148
1149         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1150         if (!ctx)
1151                 return NULL;
1152
1153         /*
1154          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1155          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1156          */
1157         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1158         hash_bits -= 5;
1159         if (hash_bits <= 0)
1160                 hash_bits = 1;
1161         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1162         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1163                                         GFP_KERNEL);
1164         if (!ctx->cancel_hash)
1165                 goto err;
1166         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1167
1168         ctx->dummy_ubuf = kzalloc(sizeof(*ctx->dummy_ubuf), GFP_KERNEL);
1169         if (!ctx->dummy_ubuf)
1170                 goto err;
1171         /* set invalid range, so io_import_fixed() fails meeting it */
1172         ctx->dummy_ubuf->ubuf = -1UL;
1173
1174         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1175                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1176                 goto err;
1177
1178         ctx->flags = p->flags;
1179         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1180         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1181         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1182         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1183         init_completion(&ctx->ref_comp);
1184         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1185         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1186         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1187         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1188         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1189         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1190         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1191         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1192         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1193         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1194         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1195         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1196         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1197         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.free_list);
1198         INIT_LIST_HEAD(&ctx->locked_free_list);
1199         return ctx;
1200 err:
1201         kfree(ctx->dummy_ubuf);
1202         kfree(ctx->cancel_hash);
1203         kfree(ctx);
1204         return NULL;
1205 }
1206
1207 static void io_account_cq_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1208 {
1209         struct io_rings *r = ctx->rings;
1210
1211         WRITE_ONCE(r->cq_overflow, READ_ONCE(r->cq_overflow) + 1);
1212         ctx->cq_extra--;
1213 }
1214
1215 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1216 {
1217         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1218                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1219
1220                 return seq + READ_ONCE(ctx->cq_extra) != ctx->cached_cq_tail;
1221         }
1222
1223         return false;
1224 }
1225
1226 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1227 {
1228         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1229                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1230                 atomic_inc(&current->io_uring->inflight_tracked);
1231         }
1232 }
1233
1234 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1235 {
1236         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1237         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1238
1239         if (!req->work.creds)
1240                 req->work.creds = get_current_cred();
1241
1242         req->work.list.next = NULL;
1243         req->work.flags = 0;
1244         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1245                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1246
1247         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1248                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1249                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1250         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
1251                 if (def->unbound_nonreg_file)
1252                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1253         }
1254
1255         switch (req->opcode) {
1256         case IORING_OP_SPLICE:
1257         case IORING_OP_TEE:
1258                 if (!S_ISREG(file_inode(req->splice.file_in)->i_mode))
1259                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1260                 break;
1261         }
1262 }
1263
1264 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1265 {
1266         struct io_kiocb *cur;
1267
1268         io_for_each_link(cur, req)
1269                 io_prep_async_work(cur);
1270 }
1271
1272 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1273 {
1274         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1275         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1276         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1277
1278         BUG_ON(!tctx);
1279         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1280
1281         /* init ->work of the whole link before punting */
1282         io_prep_async_link(req);
1283         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1284                                         &req->work, req->flags);
1285         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1286         if (link)
1287                 io_queue_linked_timeout(link);
1288 }
1289
1290 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1291         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1292 {
1293         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1294
1295         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1296                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1297                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1298                 list_del_init(&req->timeout.list);
1299                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, status, 0);
1300                 io_put_req_deferred(req, 1);
1301         }
1302 }
1303
1304 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1305 {
1306         do {
1307                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1308                                                 struct io_defer_entry, list);
1309
1310                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1311                         break;
1312                 list_del_init(&de->list);
1313                 io_req_task_queue(de->req);
1314                 kfree(de);
1315         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1316 }
1317
1318 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1319 {
1320         u32 seq;
1321
1322         if (list_empty(&ctx->timeout_list))
1323                 return;
1324
1325         seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1326
1327         do {
1328                 u32 events_needed, events_got;
1329                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1330                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1331
1332                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1333                         break;
1334
1335                 /*
1336                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1337                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1338                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1339                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1340                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1341                  */
1342                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1343                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1344                 if (events_got < events_needed)
1345                         break;
1346
1347                 list_del_init(&req->timeout.list);
1348                 io_kill_timeout(req, 0);
1349         } while (!list_empty(&ctx->timeout_list));
1350
1351         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1352 }
1353
1354 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1355 {
1356         io_flush_timeouts(ctx);
1357
1358         /* order cqe stores with ring update */
1359         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1360
1361         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1362                 __io_queue_deferred(ctx);
1363 }
1364
1365 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1366 {
1367         struct io_rings *r = ctx->rings;
1368
1369         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == ctx->sq_entries;
1370 }
1371
1372 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1373 {
1374         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1375 }
1376
1377 static inline struct io_uring_cqe *io_get_cqe(struct io_ring_ctx *ctx)
1378 {
1379         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1380         unsigned tail, mask = ctx->cq_entries - 1;
1381
1382         /*
1383          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1384          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1385          * fill the cq entry
1386          */
1387         if (__io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1388                 return NULL;
1389
1390         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1391         return &rings->cqes[tail & mask];
1392 }
1393
1394 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1395 {
1396         if (likely(!ctx->cq_ev_fd))
1397                 return false;
1398         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1399                 return false;
1400         return !ctx->eventfd_async || io_wq_current_is_worker();
1401 }
1402
1403 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1404 {
1405         /* see waitqueue_active() comment */
1406         smp_mb();
1407
1408         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1409                 wake_up(&ctx->wait);
1410         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1411                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1412         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1413                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1414         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1415                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1416                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1417         }
1418 }
1419
1420 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1421 {
1422         /* see waitqueue_active() comment */
1423         smp_mb();
1424
1425         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1426                 if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1427                         wake_up(&ctx->wait);
1428         }
1429         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1430                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1431         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1432                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1433                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1434         }
1435 }
1436
1437 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1438 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1439 {
1440         unsigned long flags;
1441         bool all_flushed, posted;
1442
1443         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1444                 return false;
1445
1446         posted = false;
1447         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1448         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1449                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqe(ctx);
1450                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
1451
1452                 if (!cqe && !force)
1453                         break;
1454                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
1455                                         struct io_overflow_cqe, list);
1456                 if (cqe)
1457                         memcpy(cqe, &ocqe->cqe, sizeof(*cqe));
1458                 else
1459                         io_account_cq_overflow(ctx);
1460
1461                 posted = true;
1462                 list_del(&ocqe->list);
1463                 kfree(ocqe);
1464         }
1465
1466         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1467         if (all_flushed) {
1468                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1469                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1470                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1471         }
1472
1473         if (posted)
1474                 io_commit_cqring(ctx);
1475         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1476         if (posted)
1477                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1478         return all_flushed;
1479 }
1480
1481 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1482 {
1483         bool ret = true;
1484
1485         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1486                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1487                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1488                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1489                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, force);
1490                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1491                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1492         }
1493
1494         return ret;
1495 }
1496
1497 /*
1498  * Shamelessly stolen from the mm implementation of page reference checking,
1499  * see commit f958d7b528b1 for details.
1500  */
1501 #define req_ref_zero_or_close_to_overflow(req)  \
1502         ((unsigned int) atomic_read(&(req->refs)) + 127u <= 127u)
1503
1504 static inline bool req_ref_inc_not_zero(struct io_kiocb *req)
1505 {
1506         return atomic_inc_not_zero(&req->refs);
1507 }
1508
1509 static inline bool req_ref_sub_and_test(struct io_kiocb *req, int refs)
1510 {
1511         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1512         return atomic_sub_and_test(refs, &req->refs);
1513 }
1514
1515 static inline bool req_ref_put_and_test(struct io_kiocb *req)
1516 {
1517         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1518         return atomic_dec_and_test(&req->refs);
1519 }
1520
1521 static inline void req_ref_put(struct io_kiocb *req)
1522 {
1523         WARN_ON_ONCE(req_ref_put_and_test(req));
1524 }
1525
1526 static inline void req_ref_get(struct io_kiocb *req)
1527 {
1528         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1529         atomic_inc(&req->refs);
1530 }
1531
1532 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1533                                      long res, unsigned int cflags)
1534 {
1535         struct io_overflow_cqe *ocqe;
1536
1537         ocqe = kmalloc(sizeof(*ocqe), GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
1538         if (!ocqe) {
1539                 /*
1540                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1541                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
1542                  * on the floor.
1543                  */
1544                 io_account_cq_overflow(ctx);
1545                 return false;
1546         }
1547         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1548                 set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1549                 set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1550                 ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1551         }
1552         ocqe->cqe.user_data = user_data;
1553         ocqe->cqe.res = res;
1554         ocqe->cqe.flags = cflags;
1555         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
1556         return true;
1557 }
1558
1559 static inline bool __io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1560                                           long res, unsigned int cflags)
1561 {
1562         struct io_uring_cqe *cqe;
1563
1564         trace_io_uring_complete(ctx, user_data, res, cflags);
1565
1566         /*
1567          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1568          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1569          * the ring.
1570          */
1571         cqe = io_get_cqe(ctx);
1572         if (likely(cqe)) {
1573                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
1574                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1575                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1576                 return true;
1577         }
1578         return io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags);
1579 }
1580
1581 /* not as hot to bloat with inlining */
1582 static noinline bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1583                                           long res, unsigned int cflags)
1584 {
1585         return __io_cqring_fill_event(ctx, user_data, res, cflags);
1586 }
1587
1588 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1589                                  unsigned int cflags)
1590 {
1591         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1592         unsigned long flags;
1593
1594         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1595         __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, res, cflags);
1596         /*
1597          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1598          * free_list cache.
1599          */
1600         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1601                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1602                         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL))
1603                                 io_disarm_next(req);
1604                         if (req->link) {
1605                                 io_req_task_queue(req->link);
1606                                 req->link = NULL;
1607                         }
1608                 }
1609                 io_dismantle_req(req);
1610                 io_put_task(req->task, 1);
1611                 list_add(&req->compl.list, &ctx->locked_free_list);
1612                 ctx->locked_free_nr++;
1613         } else {
1614                 if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
1615                         req = NULL;
1616         }
1617         io_commit_cqring(ctx);
1618         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1619
1620         if (req) {
1621                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1622                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1623         }
1624 }
1625
1626 static inline bool io_req_needs_clean(struct io_kiocb *req)
1627 {
1628         return req->flags & (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP |
1629                                 REQ_F_POLLED | REQ_F_INFLIGHT);
1630 }
1631
1632 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1633                                   unsigned int cflags)
1634 {
1635         if (io_req_needs_clean(req))
1636                 io_clean_op(req);
1637         req->result = res;
1638         req->compl.cflags = cflags;
1639         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1640 }
1641
1642 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1643                                      long res, unsigned cflags)
1644 {
1645         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1646                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1647         else
1648                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1649 }
1650
1651 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1652 {
1653         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1654 }
1655
1656 static void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, long res)
1657 {
1658         req_set_fail(req);
1659         io_put_req(req);
1660         io_req_complete_post(req, res, 0);
1661 }
1662
1663 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
1664                                         struct io_comp_state *cs)
1665 {
1666         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1667         list_splice_init(&ctx->locked_free_list, &cs->free_list);
1668         ctx->locked_free_nr = 0;
1669         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1670 }
1671
1672 /* Returns true IFF there are requests in the cache */
1673 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1674 {
1675         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1676         struct io_comp_state *cs = &state->comp;
1677         int nr;
1678
1679         /*
1680          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1681          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1682          * side cache.
1683          */
1684         if (READ_ONCE(ctx->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH)
1685                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
1686
1687         nr = state->free_reqs;
1688         while (!list_empty(&cs->free_list)) {
1689                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&cs->free_list,
1690                                                 struct io_kiocb, compl.list);
1691
1692                 list_del(&req->compl.list);
1693                 state->reqs[nr++] = req;
1694                 if (nr == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1695                         break;
1696         }
1697
1698         state->free_reqs = nr;
1699         return nr != 0;
1700 }
1701
1702 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1703 {
1704         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1705
1706         BUILD_BUG_ON(IO_REQ_ALLOC_BATCH > ARRAY_SIZE(state->reqs));
1707
1708         if (!state->free_reqs) {
1709                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1710                 int ret;
1711
1712                 if (io_flush_cached_reqs(ctx))
1713                         goto got_req;
1714
1715                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1716                                             state->reqs);
1717
1718                 /*
1719                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1720                  * retry single alloc to be on the safe side.
1721                  */
1722                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1723                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1724                         if (!state->reqs[0])
1725                                 return NULL;
1726                         ret = 1;
1727                 }
1728                 state->free_reqs = ret;
1729         }
1730 got_req:
1731         state->free_reqs--;
1732         return state->reqs[state->free_reqs];
1733 }
1734
1735 static inline void io_put_file(struct file *file)
1736 {
1737         if (file)
1738                 fput(file);
1739 }
1740
1741 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1742 {
1743         unsigned int flags = req->flags;
1744
1745         if (io_req_needs_clean(req))
1746                 io_clean_op(req);
1747         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1748                 io_put_file(req->file);
1749         if (req->fixed_rsrc_refs)
1750                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1751         if (req->async_data)
1752                 kfree(req->async_data);
1753         if (req->work.creds) {
1754                 put_cred(req->work.creds);
1755                 req->work.creds = NULL;
1756         }
1757 }
1758
1759 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1760 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1761 {
1762         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1763
1764         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1765         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1766                 wake_up(&tctx->wait);
1767         put_task_struct_many(task, nr);
1768 }
1769
1770 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1771 {
1772         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1773
1774         io_dismantle_req(req);
1775         io_put_task(req->task, 1);
1776
1777         kmem_cache_free(req_cachep, req);
1778         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1779 }
1780
1781 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
1782 {
1783         struct io_kiocb *nxt = req->link;
1784
1785         req->link = nxt->link;
1786         nxt->link = NULL;
1787 }
1788
1789 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1790         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1791 {
1792         struct io_kiocb *link = req->link;
1793
1794         /*
1795          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1796          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1797          */
1798         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1799                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1800
1801                 io_remove_next_linked(req);
1802                 link->timeout.head = NULL;
1803                 if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1804                         io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data,
1805                                              -ECANCELED, 0);
1806                         io_put_req_deferred(link, 1);
1807                         return true;
1808                 }
1809         }
1810         return false;
1811 }
1812
1813 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1814         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1815 {
1816         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
1817
1818         req->link = NULL;
1819         while (link) {
1820                 nxt = link->link;
1821                 link->link = NULL;
1822
1823                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1824                 io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data, -ECANCELED, 0);
1825                 io_put_req_deferred(link, 2);
1826                 link = nxt;
1827         }
1828 }
1829
1830 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
1831         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1832 {
1833         bool posted = false;
1834
1835         if (likely(req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT))
1836                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
1837         if (unlikely((req->flags & REQ_F_FAIL) &&
1838                      !(req->flags & REQ_F_HARDLINK))) {
1839                 posted |= (req->link != NULL);
1840                 io_fail_links(req);
1841         }
1842         return posted;
1843 }
1844
1845 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1846 {
1847         struct io_kiocb *nxt;
1848
1849         /*
1850          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1851          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1852          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1853          * of the chain.
1854          */
1855         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL)) {
1856                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1857                 unsigned long flags;
1858                 bool posted;
1859
1860                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1861                 posted = io_disarm_next(req);
1862                 if (posted)
1863                         io_commit_cqring(req->ctx);
1864                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1865                 if (posted)
1866                         io_cqring_ev_posted(ctx);
1867         }
1868         nxt = req->link;
1869         req->link = NULL;
1870         return nxt;
1871 }
1872
1873 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1874 {
1875         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
1876                 return NULL;
1877         return __io_req_find_next(req);
1878 }
1879
1880 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx)
1881 {
1882         if (!ctx)
1883                 return;
1884         if (ctx->submit_state.comp.nr) {
1885                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1886                 io_submit_flush_completions(&ctx->submit_state.comp, ctx);
1887                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1888         }
1889         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1890 }
1891
1892 static bool __tctx_task_work(struct io_uring_task *tctx)
1893 {
1894         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1895         struct io_wq_work_list list;
1896         struct io_wq_work_node *node;
1897
1898         if (wq_list_empty(&tctx->task_list))
1899                 return false;
1900
1901         spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
1902         list = tctx->task_list;
1903         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
1904         spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1905
1906         node = list.first;
1907         while (node) {
1908                 struct io_wq_work_node *next = node->next;
1909                 struct io_kiocb *req;
1910
1911                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1912                 if (req->ctx != ctx) {
1913                         ctx_flush_and_put(ctx);
1914                         ctx = req->ctx;
1915                         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1916                 }
1917
1918                 req->task_work.func(&req->task_work);
1919                 node = next;
1920         }
1921
1922         ctx_flush_and_put(ctx);
1923         return list.first != NULL;
1924 }
1925
1926 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1927 {
1928         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task, task_work);
1929
1930         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1931
1932         while (__tctx_task_work(tctx))
1933                 cond_resched();
1934 }
1935
1936 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
1937 {
1938         struct task_struct *tsk = req->task;
1939         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
1940         enum task_work_notify_mode notify;
1941         struct io_wq_work_node *node, *prev;
1942         unsigned long flags;
1943         int ret = 0;
1944
1945         if (unlikely(tsk->flags & PF_EXITING))
1946                 return -ESRCH;
1947
1948         WARN_ON_ONCE(!tctx);
1949
1950         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1951         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
1952         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1953
1954         /* task_work already pending, we're done */
1955         if (test_bit(0, &tctx->task_state) ||
1956             test_and_set_bit(0, &tctx->task_state))
1957                 return 0;
1958
1959         /*
1960          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
1961          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
1962          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
1963          * will do the job.
1964          */
1965         notify = (req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ? TWA_NONE : TWA_SIGNAL;
1966
1967         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify)) {
1968                 wake_up_process(tsk);
1969                 return 0;
1970         }
1971
1972         /*
1973          * Slow path - we failed, find and delete work. if the work is not
1974          * in the list, it got run and we're fine.
1975          */
1976         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1977         wq_list_for_each(node, prev, &tctx->task_list) {
1978                 if (&req->io_task_work.node == node) {
1979                         wq_list_del(&tctx->task_list, node, prev);
1980                         ret = 1;
1981                         break;
1982                 }
1983         }
1984         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1985         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1986         return ret;
1987 }
1988
1989 static bool io_run_task_work_head(struct callback_head **work_head)
1990 {
1991         struct callback_head *work, *next;
1992         bool executed = false;
1993
1994         do {
1995                 work = xchg(work_head, NULL);
1996                 if (!work)
1997                         break;
1998
1999                 do {
2000                         next = work->next;
2001                         work->func(work);
2002                         work = next;
2003                         cond_resched();
2004                 } while (work);
2005                 executed = true;
2006         } while (1);
2007
2008         return executed;
2009 }
2010
2011 static void io_task_work_add_head(struct callback_head **work_head,
2012                                   struct callback_head *task_work)
2013 {
2014         struct callback_head *head;
2015
2016         do {
2017                 head = READ_ONCE(*work_head);
2018                 task_work->next = head;
2019         } while (cmpxchg(work_head, head, task_work) != head);
2020 }
2021
2022 static void io_req_task_work_add_fallback(struct io_kiocb *req,
2023                                           task_work_func_t cb)
2024 {
2025         init_task_work(&req->task_work, cb);
2026         io_task_work_add_head(&req->ctx->exit_task_work, &req->task_work);
2027 }
2028
2029 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
2030 {
2031         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2032         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2033
2034         /* ctx is guaranteed to stay alive while we hold uring_lock */
2035         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2036         io_req_complete_failed(req, req->result);
2037         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2038 }
2039
2040 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2041 {
2042         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2043
2044         /* ctx stays valid until unlock, even if we drop all ours ctx->refs */
2045         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2046         if (!(current->flags & PF_EXITING) && !current->in_execve)
2047                 __io_queue_sqe(req);
2048         else
2049                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
2050         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2051 }
2052
2053 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2054 {
2055         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2056
2057         __io_req_task_submit(req);
2058 }
2059
2060 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2061 {
2062         req->result = ret;
2063         req->task_work.func = io_req_task_cancel;
2064
2065         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2066                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
2067 }
2068
2069 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2070 {
2071         req->task_work.func = io_req_task_submit;
2072
2073         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2074                 io_req_task_queue_fail(req, -ECANCELED);
2075 }
2076
2077 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2078 {
2079         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2080
2081         if (nxt)
2082                 io_req_task_queue(nxt);
2083 }
2084
2085 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2086 {
2087         io_queue_next(req);
2088         __io_free_req(req);
2089 }
2090
2091 struct req_batch {
2092         struct task_struct      *task;
2093         int                     task_refs;
2094         int                     ctx_refs;
2095 };
2096
2097 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2098 {
2099         rb->task_refs = 0;
2100         rb->ctx_refs = 0;
2101         rb->task = NULL;
2102 }
2103
2104 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2105                                      struct req_batch *rb)
2106 {
2107         if (rb->task)
2108                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2109         if (rb->ctx_refs)
2110                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2111 }
2112
2113 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2114                               struct io_submit_state *state)
2115 {
2116         io_queue_next(req);
2117         io_dismantle_req(req);
2118
2119         if (req->task != rb->task) {
2120                 if (rb->task)
2121                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2122                 rb->task = req->task;
2123                 rb->task_refs = 0;
2124         }
2125         rb->task_refs++;
2126         rb->ctx_refs++;
2127
2128         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2129                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2130         else
2131                 list_add(&req->compl.list, &state->comp.free_list);
2132 }
2133
2134 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
2135                                         struct io_ring_ctx *ctx)
2136 {
2137         int i, nr = cs->nr;
2138         struct io_kiocb *req;
2139         struct req_batch rb;
2140
2141         io_init_req_batch(&rb);
2142         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2143         for (i = 0; i < nr; i++) {
2144                 req = cs->reqs[i];
2145                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result,
2146                                         req->compl.cflags);
2147         }
2148         io_commit_cqring(ctx);
2149         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2150
2151         io_cqring_ev_posted(ctx);
2152         for (i = 0; i < nr; i++) {
2153                 req = cs->reqs[i];
2154
2155                 /* submission and completion refs */
2156                 if (req_ref_sub_and_test(req, 2))
2157                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2158         }
2159
2160         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2161         cs->nr = 0;
2162 }
2163
2164 /*
2165  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2166  * was the last reference to this request.
2167  */
2168 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2169 {
2170         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2171
2172         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2173                 nxt = io_req_find_next(req);
2174                 __io_free_req(req);
2175         }
2176         return nxt;
2177 }
2178
2179 static inline void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2180 {
2181         if (req_ref_put_and_test(req))
2182                 io_free_req(req);
2183 }
2184
2185 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2186 {
2187         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2188
2189         io_free_req(req);
2190 }
2191
2192 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2193 {
2194         req->task_work.func = io_put_req_deferred_cb;
2195         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2196                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_put_req_deferred_cb);
2197 }
2198
2199 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2200 {
2201         if (req_ref_sub_and_test(req, refs))
2202                 io_free_req_deferred(req);
2203 }
2204
2205 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2206 {
2207         /* See comment at the top of this file */
2208         smp_rmb();
2209         return __io_cqring_events(ctx);
2210 }
2211
2212 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2213 {
2214         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2215
2216         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2217         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2218 }
2219
2220 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2221 {
2222         unsigned int cflags;
2223
2224         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2225         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2226         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2227         kfree(kbuf);
2228         return cflags;
2229 }
2230
2231 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2232 {
2233         struct io_buffer *kbuf;
2234
2235         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2236         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2237 }
2238
2239 static inline bool io_run_task_work(void)
2240 {
2241         /*
2242          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2243          * not add work to such a task.
2244          */
2245         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2246                 return false;
2247         if (current->task_works) {
2248                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2249                 task_work_run();
2250                 return true;
2251         }
2252
2253         return false;
2254 }
2255
2256 /*
2257  * Find and free completed poll iocbs
2258  */
2259 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2260                                struct list_head *done)
2261 {
2262         struct req_batch rb;
2263         struct io_kiocb *req;
2264
2265         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2266         smp_rmb();
2267
2268         io_init_req_batch(&rb);
2269         while (!list_empty(done)) {
2270                 int cflags = 0;
2271
2272                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2273                 list_del(&req->inflight_entry);
2274
2275                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN &&
2276                     !(req->flags & REQ_F_DONT_REISSUE)) {
2277                         req->iopoll_completed = 0;
2278                         req_ref_get(req);
2279                         io_queue_async_work(req);
2280                         continue;
2281                 }
2282
2283                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2284                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2285
2286                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result, cflags);
2287                 (*nr_events)++;
2288
2289                 if (req_ref_put_and_test(req))
2290                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2291         }
2292
2293         io_commit_cqring(ctx);
2294         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2295         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2296 }
2297
2298 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2299                         long min)
2300 {
2301         struct io_kiocb *req, *tmp;
2302         LIST_HEAD(done);
2303         bool spin;
2304         int ret;
2305
2306         /*
2307          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2308          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2309          */
2310         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2311
2312         ret = 0;
2313         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2314                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2315
2316                 /*
2317                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2318                  * If we find a request that requires polling, break out
2319                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2320                  */
2321                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2322                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2323                         continue;
2324                 }
2325                 if (!list_empty(&done))
2326                         break;
2327
2328                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2329                 if (ret < 0)
2330                         break;
2331
2332                 /* iopoll may have completed current req */
2333                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2334                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2335
2336                 if (ret && spin)
2337                         spin = false;
2338                 ret = 0;
2339         }
2340
2341         if (!list_empty(&done))
2342                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2343
2344         return ret;
2345 }
2346
2347 /*
2348  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2349  * find and complete them.
2350  */
2351 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2352 {
2353         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2354                 return;
2355
2356         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2357         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2358                 unsigned int nr_events = 0;
2359
2360                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2361
2362                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2363                 if (nr_events == 0)
2364                         break;
2365                 /*
2366                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2367                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2368                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2369                  */
2370                 if (need_resched()) {
2371                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2372                         cond_resched();
2373                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2374                 }
2375         }
2376         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2377 }
2378
2379 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2380 {
2381         unsigned int nr_events = 0;
2382         int ret = 0;
2383
2384         /*
2385          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2386          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2387          * that got punted to a workqueue.
2388          */
2389         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2390         /*
2391          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2392          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2393          * already triggered a CQE (eg in error).
2394          */
2395         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
2396                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
2397         if (io_cqring_events(ctx))
2398                 goto out;
2399         do {
2400                 /*
2401                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2402                  * application entering polling for a command before it gets
2403                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2404                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2405                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2406                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2407                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2408                  * very same mutex.
2409                  */
2410                 if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2411                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2412                         io_run_task_work();
2413                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2414
2415                         if (list_empty(&ctx->iopoll_list))
2416                                 break;
2417                 }
2418                 ret = io_do_iopoll(ctx, &nr_events, min);
2419         } while (!ret && nr_events < min && !need_resched());
2420 out:
2421         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2422         return ret;
2423 }
2424
2425 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2426 {
2427         /*
2428          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2429          * thread.
2430          */
2431         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2432                 struct super_block *sb = file_inode(req->file)->i_sb;
2433
2434                 __sb_writers_acquired(sb, SB_FREEZE_WRITE);
2435                 sb_end_write(sb);
2436         }
2437 }
2438
2439 #ifdef CONFIG_BLOCK
2440 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2441 {
2442         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2443
2444         if (!rw)
2445                 return !io_req_prep_async(req);
2446         /* may have left rw->iter inconsistent on -EIOCBQUEUED */
2447         iov_iter_revert(&rw->iter, req->result - iov_iter_count(&rw->iter));
2448         return true;
2449 }
2450
2451 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2452 {
2453         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2454         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2455
2456         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2457                 return false;
2458         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2459             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2460                 return false;
2461         /*
2462          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2463          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2464          * -EAGAIN.
2465          */
2466         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2467                 return false;
2468         return true;
2469 }
2470 #else
2471 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2472 {
2473         return false;
2474 }
2475 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2476 {
2477         return false;
2478 }
2479 #endif
2480
2481 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2482                              unsigned int issue_flags)
2483 {
2484         int cflags = 0;
2485
2486         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2487                 kiocb_end_write(req);
2488         if (res != req->result) {
2489                 if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) &&
2490                     io_rw_should_reissue(req)) {
2491                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2492                         return;
2493                 }
2494                 req_set_fail(req);
2495         }
2496         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2497                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2498         __io_req_complete(req, issue_flags, res, cflags);
2499 }
2500
2501 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2502 {
2503         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2504
2505         __io_complete_rw(req, res, res2, 0);
2506 }
2507
2508 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2509 {
2510         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2511
2512         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2513                 kiocb_end_write(req);
2514         if (unlikely(res != req->result)) {
2515                 if (!(res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req) &&
2516                     io_resubmit_prep(req))) {
2517                         req_set_fail(req);
2518                         req->flags |= REQ_F_DONT_REISSUE;
2519                 }
2520         }
2521
2522         WRITE_ONCE(req->result, res);
2523         /* order with io_iopoll_complete() checking ->result */
2524         smp_wmb();
2525         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2526 }
2527
2528 /*
2529  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2530  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2531  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
2532  * accessing the kiocb cookie.
2533  */
2534 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2535 {
2536         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2537         const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
2538
2539         /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
2540         if (unlikely(in_async))
2541                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2542
2543         /*
2544          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2545          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2546          * different devices.
2547          */
2548         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2549                 ctx->poll_multi_file = false;
2550         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2551                 struct io_kiocb *list_req;
2552
2553                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2554                                                 inflight_entry);
2555                 if (list_req->file != req->file)
2556                         ctx->poll_multi_file = true;
2557         }
2558
2559         /*
2560          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2561          * it to the front so we find it first.
2562          */
2563         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2564                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2565         else
2566                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2567
2568         if (unlikely(in_async)) {
2569                 /*
2570                  * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
2571                  * in sq thread task context or in io worker task context. If
2572                  * current task context is sq thread, we don't need to check
2573                  * whether should wake up sq thread.
2574                  */
2575                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2576                     wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2577                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2578
2579                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2580         }
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_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         if (req->opcode == IORING_OP_READ_FIXED ||
2721             req->opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2722                 req->imu = NULL;
2723                 io_req_set_rsrc_node(req);
2724         }
2725
2726         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2727         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2728         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2729         return 0;
2730 }
2731
2732 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2733 {
2734         switch (ret) {
2735         case -EIOCBQUEUED:
2736                 break;
2737         case -ERESTARTSYS:
2738         case -ERESTARTNOINTR:
2739         case -ERESTARTNOHAND:
2740         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2741                 /*
2742                  * We can't just restart the syscall, since previously
2743                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2744                  * IO with EINTR.
2745                  */
2746                 ret = -EINTR;
2747                 fallthrough;
2748         default:
2749                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2750         }
2751 }
2752
2753 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2754                        unsigned int issue_flags)
2755 {
2756         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2757         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2758         bool check_reissue = kiocb->ki_complete == io_complete_rw;
2759
2760         /* add previously done IO, if any */
2761         if (io && io->bytes_done > 0) {
2762                 if (ret < 0)
2763                         ret = io->bytes_done;
2764                 else
2765                         ret += io->bytes_done;
2766         }
2767
2768         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2769                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2770         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2771                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2772         else
2773                 io_rw_done(kiocb, ret);
2774
2775         if (check_reissue && req->flags & REQ_F_REISSUE) {
2776                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
2777                 if (io_resubmit_prep(req)) {
2778                         req_ref_get(req);
2779                         io_queue_async_work(req);
2780                 } else {
2781                         int cflags = 0;
2782
2783                         req_set_fail(req);
2784                         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2785                                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2786                         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
2787                 }
2788         }
2789 }
2790
2791 static int __io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter,
2792                              struct io_mapped_ubuf *imu)
2793 {
2794         size_t len = req->rw.len;
2795         u64 buf_end, buf_addr = req->rw.addr;
2796         size_t offset;
2797
2798         if (unlikely(check_add_overflow(buf_addr, (u64)len, &buf_end)))
2799                 return -EFAULT;
2800         /* not inside the mapped region */
2801         if (unlikely(buf_addr < imu->ubuf || buf_end > imu->ubuf_end))
2802                 return -EFAULT;
2803
2804         /*
2805          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2806          * and advance us to the beginning.
2807          */
2808         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2809         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2810
2811         if (offset) {
2812                 /*
2813                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2814                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2815                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2816                  * we know that:
2817                  *
2818                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2819                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2820                  *    first and last bvec
2821                  *
2822                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2823                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2824                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2825                  * since we can just skip the first segment, which may not
2826                  * be PAGE_SIZE aligned.
2827                  */
2828                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2829
2830                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2831                         iov_iter_advance(iter, offset);
2832                 } else {
2833                         unsigned long seg_skip;
2834
2835                         /* skip first vec */
2836                         offset -= bvec->bv_len;
2837                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2838
2839                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2840                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2841                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2842                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2843                 }
2844         }
2845
2846         return 0;
2847 }
2848
2849 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
2850 {
2851         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2852         struct io_mapped_ubuf *imu = req->imu;
2853         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2854
2855         if (likely(!imu)) {
2856                 if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2857                         return -EFAULT;
2858                 index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2859                 imu = READ_ONCE(ctx->user_bufs[index]);
2860                 req->imu = imu;
2861         }
2862         return __io_import_fixed(req, rw, iter, imu);
2863 }
2864
2865 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2866 {
2867         if (needs_lock)
2868                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2869 }
2870
2871 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2872 {
2873         /*
2874          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2875          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2876          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2877          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2878          */
2879         if (needs_lock)
2880                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2881 }
2882
2883 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2884                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2885                                           bool needs_lock)
2886 {
2887         struct io_buffer *head;
2888
2889         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2890                 return kbuf;
2891
2892         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2893
2894         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2895
2896         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2897         if (head) {
2898                 if (!list_empty(&head->list)) {
2899                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2900                                                         list);
2901                         list_del(&kbuf->list);
2902                 } else {
2903                         kbuf = head;
2904                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2905                 }
2906                 if (*len > kbuf->len)
2907                         *len = kbuf->len;
2908         } else {
2909                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2910         }
2911
2912         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2913
2914         return kbuf;
2915 }
2916
2917 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2918                                         bool needs_lock)
2919 {
2920         struct io_buffer *kbuf;
2921         u16 bgid;
2922
2923         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2924         bgid = req->buf_index;
2925         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2926         if (IS_ERR(kbuf))
2927                 return kbuf;
2928         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2929         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2930         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2931 }
2932
2933 #ifdef CONFIG_COMPAT
2934 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2935                                 bool needs_lock)
2936 {
2937         struct compat_iovec __user *uiov;
2938         compat_ssize_t clen;
2939         void __user *buf;
2940         ssize_t len;
2941
2942         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2943         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2944                 return -EFAULT;
2945         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2946                 return -EFAULT;
2947         if (clen < 0)
2948                 return -EINVAL;
2949
2950         len = clen;
2951         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2952         if (IS_ERR(buf))
2953                 return PTR_ERR(buf);
2954         iov[0].iov_base = buf;
2955         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2956         return 0;
2957 }
2958 #endif
2959
2960 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2961                                       bool needs_lock)
2962 {
2963         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2964         void __user *buf;
2965         ssize_t len;
2966
2967         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2968                 return -EFAULT;
2969
2970         len = iov[0].iov_len;
2971         if (len < 0)
2972                 return -EINVAL;
2973         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2974         if (IS_ERR(buf))
2975                 return PTR_ERR(buf);
2976         iov[0].iov_base = buf;
2977         iov[0].iov_len = len;
2978         return 0;
2979 }
2980
2981 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2982                                     bool needs_lock)
2983 {
2984         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2985                 struct io_buffer *kbuf;
2986
2987                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2988                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2989                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2990                 return 0;
2991         }
2992         if (req->rw.len != 1)
2993                 return -EINVAL;
2994
2995 #ifdef CONFIG_COMPAT
2996         if (req->ctx->compat)
2997                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2998 #endif
2999
3000         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
3001 }
3002
3003 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
3004                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
3005 {
3006         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3007         size_t sqe_len = req->rw.len;
3008         u8 opcode = req->opcode;
3009         ssize_t ret;
3010
3011         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3012                 *iovec = NULL;
3013                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3014         }
3015
3016         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3017         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3018                 return -EINVAL;
3019
3020         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3021                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3022                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3023                         if (IS_ERR(buf))
3024                                 return PTR_ERR(buf);
3025                         req->rw.len = sqe_len;
3026                 }
3027
3028                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3029                 *iovec = NULL;
3030                 return ret;
3031         }
3032
3033         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3034                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3035                 if (!ret)
3036                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
3037                 *iovec = NULL;
3038                 return ret;
3039         }
3040
3041         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3042                               req->ctx->compat);
3043 }
3044
3045 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3046 {
3047         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3048 }
3049
3050 /*
3051  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3052  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3053  */
3054 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3055 {
3056         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3057         struct file *file = req->file;
3058         ssize_t ret = 0;
3059
3060         /*
3061          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3062          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3063          * the kiocb to be handled from an async context.
3064          */
3065         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3066                 return -EOPNOTSUPP;
3067         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3068                 return -EAGAIN;
3069
3070         while (iov_iter_count(iter)) {
3071                 struct iovec iovec;
3072                 ssize_t nr;
3073
3074                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3075                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3076                 } else {
3077                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3078                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3079                 }
3080
3081                 if (rw == READ) {
3082                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3083                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3084                 } else {
3085                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3086                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3087                 }
3088
3089                 if (nr < 0) {
3090                         if (!ret)
3091                                 ret = nr;
3092                         break;
3093                 }
3094                 ret += nr;
3095                 if (nr != iovec.iov_len)
3096                         break;
3097                 req->rw.len -= nr;
3098                 req->rw.addr += nr;
3099                 iov_iter_advance(iter, nr);
3100         }
3101
3102         return ret;
3103 }
3104
3105 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3106                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3107 {
3108         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3109
3110         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3111         rw->free_iovec = iovec;
3112         rw->bytes_done = 0;
3113         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3114         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3115                 return;
3116         if (!iovec) {
3117                 unsigned iov_off = 0;
3118
3119                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3120                 if (iter->iov != fast_iov) {
3121                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3122                         rw->iter.iov += iov_off;
3123                 }
3124                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3125                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3126                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3127         } else {
3128                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3129         }
3130 }
3131
3132 static inline int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3133 {
3134         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3135         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3136         return req->async_data == NULL;
3137 }
3138
3139 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3140                              const struct iovec *fast_iov,
3141                              struct iov_iter *iter, bool force)
3142 {
3143         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
3144                 return 0;
3145         if (!req->async_data) {
3146                 if (io_alloc_async_data(req)) {
3147                         kfree(iovec);
3148                         return -ENOMEM;
3149                 }
3150
3151                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3152         }
3153         return 0;
3154 }
3155
3156 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3157 {
3158         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3159         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3160         int ret;
3161
3162         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3163         if (unlikely(ret < 0))
3164                 return ret;
3165
3166         iorw->bytes_done = 0;
3167         iorw->free_iovec = iov;
3168         if (iov)
3169                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3170         return 0;
3171 }
3172
3173 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3174 {
3175         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3176                 return -EBADF;
3177         return io_prep_rw(req, sqe);
3178 }
3179
3180 /*
3181  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3182  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3183  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3184  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3185  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3186  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3187  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3188  * slow path.
3189  */
3190 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3191                              int sync, void *arg)
3192 {
3193         struct wait_page_queue *wpq;
3194         struct io_kiocb *req = wait->private;
3195         struct wait_page_key *key = arg;
3196
3197         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3198
3199         if (!wake_page_match(wpq, key))
3200                 return 0;
3201
3202         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3203         list_del_init(&wait->entry);
3204
3205         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3206         req_ref_get(req);
3207         io_req_task_queue(req);
3208         return 1;
3209 }
3210
3211 /*
3212  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3213  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3214  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3215  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3216  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3217  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3218  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3219  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3220  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3221  * async worker threads for a blocking retry.
3222  */
3223 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3224 {
3225         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3226         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3227         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3228
3229         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3230         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3231                 return false;
3232
3233         /* Only for buffered IO */
3234         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3235                 return false;
3236
3237         /*
3238          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3239          * support callback based unlocks
3240          */
3241         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3242                 return false;
3243
3244         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3245         wait->wait.private = req;
3246         wait->wait.flags = 0;
3247         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3248         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3249         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3250         kiocb->ki_waitq = wait;
3251         return true;
3252 }
3253
3254 static inline int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3255 {
3256         if (req->file->f_op->read_iter)
3257                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3258         else if (req->file->f_op->read)
3259                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3260         else
3261                 return -EINVAL;
3262 }
3263
3264 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3265 {
3266         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3267         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3268         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3269         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3270         ssize_t io_size, ret, ret2;
3271         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3272
3273         if (rw) {
3274                 iter = &rw->iter;
3275                 iovec = NULL;
3276         } else {
3277                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3278                 if (ret < 0)
3279                         return ret;
3280         }
3281         io_size = iov_iter_count(iter);
3282         req->result = io_size;
3283
3284         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3285         if (!force_nonblock)
3286                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3287         else
3288                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3289
3290         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3291         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, READ)) {
3292                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3293                 return ret ?: -EAGAIN;
3294         }
3295
3296         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3297         if (unlikely(ret)) {
3298                 kfree(iovec);
3299                 return ret;
3300         }
3301
3302         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3303
3304         if (ret == -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
3305                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3306                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3307                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3308                         goto done;
3309                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3310                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3311                         goto done;
3312                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3313                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3314                 ret = 0;
3315         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3316                 goto out_free;
3317         } else if (ret <= 0 || ret == io_size || !force_nonblock ||
3318                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !(req->flags & REQ_F_ISREG)) {
3319                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3320                 goto done;
3321         }
3322
3323         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3324         if (ret2)
3325                 return ret2;
3326
3327         iovec = NULL;
3328         rw = req->async_data;
3329         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3330         iter = &rw->iter;
3331
3332         do {
3333                 io_size -= ret;
3334                 rw->bytes_done += ret;
3335                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3336                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3337                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3338                         return -EAGAIN;
3339                 }
3340
3341                 /*
3342                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3343                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3344                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3345                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3346                  */
3347                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3348                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3349                         return 0;
3350                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3351                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3352         } while (ret > 0 && ret < io_size);
3353 done:
3354         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3355 out_free:
3356         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3357         if (iovec)
3358                 kfree(iovec);
3359         return 0;
3360 }
3361
3362 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3363 {
3364         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3365                 return -EBADF;
3366         return io_prep_rw(req, sqe);
3367 }
3368
3369 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3370 {
3371         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3372         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3373         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3374         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3375         ssize_t ret, ret2, io_size;
3376         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3377
3378         if (rw) {
3379                 iter = &rw->iter;
3380                 iovec = NULL;
3381         } else {
3382                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3383                 if (ret < 0)
3384                         return ret;
3385         }
3386         io_size = iov_iter_count(iter);
3387         req->result = io_size;
3388
3389         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3390         if (!force_nonblock)
3391                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3392         else
3393                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3394
3395         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3396         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, WRITE))
3397                 goto copy_iov;
3398
3399         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3400         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3401             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3402                 goto copy_iov;
3403
3404         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3405         if (unlikely(ret))
3406                 goto out_free;
3407
3408         /*
3409          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3410          * which will be released by another thread in
3411          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3412          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3413          * we return to userspace.
3414          */
3415         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3416                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3417                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3418                                         SB_FREEZE_WRITE);
3419         }
3420         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3421
3422         if (req->file->f_op->write_iter)
3423                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3424         else if (req->file->f_op->write)
3425                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3426         else
3427                 ret2 = -EINVAL;
3428
3429         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3430                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3431                 ret2 = -EAGAIN;
3432         }
3433
3434         /*
3435          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3436          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3437          */
3438         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3439                 ret2 = -EAGAIN;
3440         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3441         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3442                 goto done;
3443         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3444                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3445                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3446                         goto copy_iov;
3447 done:
3448                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3449         } else {
3450 copy_iov:
3451                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3452                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3453                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3454                 return ret ?: -EAGAIN;
3455         }
3456 out_free:
3457         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3458         if (iovec)
3459                 kfree(iovec);
3460         return ret;
3461 }
3462
3463 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3464                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3465 {
3466         struct io_rename *ren = &req->rename;
3467         const char __user *oldf, *newf;
3468
3469         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3470                 return -EBADF;
3471
3472         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3473         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3474         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3475         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3476         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3477
3478         ren->oldpath = getname(oldf);
3479         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3480                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3481
3482         ren->newpath = getname(newf);
3483         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3484                 putname(ren->oldpath);
3485                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3486         }
3487
3488         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3489         return 0;
3490 }
3491
3492 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3493 {
3494         struct io_rename *ren = &req->rename;
3495         int ret;
3496
3497         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3498                 return -EAGAIN;
3499
3500         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3501                                 ren->newpath, ren->flags);
3502
3503         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3504         if (ret < 0)
3505                 req_set_fail(req);
3506         io_req_complete(req, ret);
3507         return 0;
3508 }
3509
3510 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3511                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3512 {
3513         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3514         const char __user *fname;
3515
3516         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3517                 return -EBADF;
3518
3519         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3520
3521         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3522         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3523                 return -EINVAL;
3524
3525         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3526         un->filename = getname(fname);
3527         if (IS_ERR(un->filename))
3528                 return PTR_ERR(un->filename);
3529
3530         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3531         return 0;
3532 }
3533
3534 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3535 {
3536         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3537         int ret;
3538
3539         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3540                 return -EAGAIN;
3541
3542         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3543                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3544         else
3545                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3546
3547         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3548         if (ret < 0)
3549                 req_set_fail(req);
3550         io_req_complete(req, ret);
3551         return 0;
3552 }
3553
3554 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3555                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3556 {
3557 #if defined(CONFIG_NET)
3558         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3559                 return -EINVAL;
3560         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3561             sqe->buf_index)
3562                 return -EINVAL;
3563
3564         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3565         return 0;
3566 #else
3567         return -EOPNOTSUPP;
3568 #endif
3569 }
3570
3571 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3572 {
3573 #if defined(CONFIG_NET)
3574         struct socket *sock;
3575         int ret;
3576
3577         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3578                 return -EAGAIN;
3579
3580         sock = sock_from_file(req->file);
3581         if (unlikely(!sock))
3582                 return -ENOTSOCK;
3583
3584         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3585         if (ret < 0)
3586                 req_set_fail(req);
3587         io_req_complete(req, ret);
3588         return 0;
3589 #else
3590         return -EOPNOTSUPP;
3591 #endif
3592 }
3593
3594 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3595                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3596 {
3597         struct io_splice* sp = &req->splice;
3598         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3599
3600         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3601                 return -EINVAL;
3602
3603         sp->file_in = NULL;
3604         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3605         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3606
3607         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3608                 return -EINVAL;
3609
3610         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3611                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3612         if (!sp->file_in)
3613                 return -EBADF;
3614         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3615         return 0;
3616 }
3617
3618 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3619                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3620 {
3621         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3622                 return -EINVAL;
3623         return __io_splice_prep(req, sqe);
3624 }
3625
3626 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3627 {
3628         struct io_splice *sp = &req->splice;
3629         struct file *in = sp->file_in;
3630         struct file *out = sp->file_out;
3631         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3632         long ret = 0;
3633
3634         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3635                 return -EAGAIN;
3636         if (sp->len)
3637                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3638
3639         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3640                 io_put_file(in);
3641         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3642
3643         if (ret != sp->len)
3644                 req_set_fail(req);
3645         io_req_complete(req, ret);
3646         return 0;
3647 }
3648
3649 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3650 {
3651         struct io_splice* sp = &req->splice;
3652
3653         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3654         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3655         return __io_splice_prep(req, sqe);
3656 }
3657
3658 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3659 {
3660         struct io_splice *sp = &req->splice;
3661         struct file *in = sp->file_in;
3662         struct file *out = sp->file_out;
3663         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3664         loff_t *poff_in, *poff_out;
3665         long ret = 0;
3666
3667         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3668                 return -EAGAIN;
3669
3670         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3671         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3672
3673         if (sp->len)
3674                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3675
3676         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3677                 io_put_file(in);
3678         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3679
3680         if (ret != sp->len)
3681                 req_set_fail(req);
3682         io_req_complete(req, ret);
3683         return 0;
3684 }
3685
3686 /*
3687  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3688  */
3689 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3690 {
3691         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3692
3693         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3694                 return -EINVAL;
3695
3696         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
3697         return 0;
3698 }
3699
3700 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3701 {
3702         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3703
3704         if (!req->file)
3705                 return -EBADF;
3706
3707         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3708                 return -EINVAL;
3709         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3710                 return -EINVAL;
3711
3712         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3713         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3714                 return -EINVAL;
3715
3716         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3717         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3718         return 0;
3719 }
3720
3721 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3722 {
3723         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3724         int ret;
3725
3726         /* fsync always requires a blocking context */
3727         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3728                 return -EAGAIN;
3729
3730         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3731                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3732                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3733         if (ret < 0)
3734                 req_set_fail(req);
3735         io_req_complete(req, ret);
3736         return 0;
3737 }
3738
3739 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3740                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3741 {
3742         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3743                 return -EINVAL;
3744         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3745                 return -EINVAL;
3746
3747         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3748         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3749         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3750         return 0;
3751 }
3752
3753 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3754 {
3755         int ret;
3756
3757         /* fallocate always requiring blocking context */
3758         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3759                 return -EAGAIN;
3760         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3761                                 req->sync.len);
3762         if (ret < 0)
3763                 req_set_fail(req);
3764         io_req_complete(req, ret);
3765         return 0;
3766 }
3767
3768 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3769 {
3770         const char __user *fname;
3771         int ret;
3772
3773         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3774                 return -EINVAL;
3775         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3776                 return -EBADF;
3777
3778         /* open.how should be already initialised */
3779         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3780                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3781
3782         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3783         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3784         req->open.filename = getname(fname);
3785         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3786                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3787                 req->open.filename = NULL;
3788                 return ret;
3789         }
3790         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3791         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3792         return 0;
3793 }
3794
3795 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3796 {
3797         u64 flags, mode;
3798
3799         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3800                 return -EINVAL;
3801         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3802         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3803         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3804         return __io_openat_prep(req, sqe);
3805 }
3806
3807 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3808 {
3809         struct open_how __user *how;
3810         size_t len;
3811         int ret;
3812
3813         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3814                 return -EINVAL;
3815         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3816         len = READ_ONCE(sqe->len);
3817         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3818                 return -EINVAL;
3819
3820         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3821                                         len);
3822         if (ret)
3823                 return ret;
3824
3825         return __io_openat_prep(req, sqe);
3826 }
3827
3828 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3829 {
3830         struct open_flags op;
3831         struct file *file;
3832         bool nonblock_set;
3833         bool resolve_nonblock;
3834         int ret;
3835
3836         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3837         if (ret)
3838                 goto err;
3839         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
3840         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
3841         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
3842                 /*
3843                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
3844                  * it'll always -EAGAIN
3845                  */
3846                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
3847                         return -EAGAIN;
3848                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
3849                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
3850         }
3851
3852         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3853         if (ret < 0)
3854                 goto err;
3855
3856         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3857         /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
3858         if ((!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) &&
3859             file == ERR_PTR(-EAGAIN)) {
3860                 /*
3861                  * We could hang on to this 'fd', but seems like marginal
3862                  * gain for something that is now known to be a slower path.
3863                  * So just put it, and we'll get a new one when we retry.
3864                  */
3865                 put_unused_fd(ret);
3866                 return -EAGAIN;
3867         }
3868
3869         if (IS_ERR(file)) {
3870                 put_unused_fd(ret);
3871                 ret = PTR_ERR(file);
3872         } else {
3873                 if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
3874                         file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
3875                 fsnotify_open(file);
3876                 fd_install(ret, file);
3877         }
3878 err:
3879         putname(req->open.filename);
3880         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3881         if (ret < 0)
3882                 req_set_fail(req);
3883         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3884         return 0;
3885 }
3886
3887 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3888 {
3889         return io_openat2(req, issue_flags);
3890 }
3891
3892 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3893                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3894 {
3895         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3896         u64 tmp;
3897
3898         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3899                 return -EINVAL;
3900
3901         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3902         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3903                 return -EINVAL;
3904
3905         memset(p, 0, sizeof(*p));
3906         p->nbufs = tmp;
3907         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3908         return 0;
3909 }
3910
3911 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3912                                int bgid, unsigned nbufs)
3913 {
3914         unsigned i = 0;
3915
3916         /* shouldn't happen */
3917         if (!nbufs)
3918                 return 0;
3919
3920         /* the head kbuf is the list itself */
3921         while (!list_empty(&buf->list)) {
3922                 struct io_buffer *nxt;
3923
3924                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3925                 list_del(&nxt->list);
3926                 kfree(nxt);
3927                 if (++i == nbufs)
3928                         return i;
3929         }
3930         i++;
3931         kfree(buf);
3932         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
3933
3934         return i;
3935 }
3936
3937 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3938 {
3939         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3940         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3941         struct io_buffer *head;
3942         int ret = 0;
3943         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3944
3945         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3946
3947         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3948
3949         ret = -ENOENT;
3950         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
3951         if (head)
3952                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3953         if (ret < 0)
3954                 req_set_fail(req);
3955
3956         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
3957         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3958         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3959         return 0;
3960 }
3961
3962 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3963                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3964 {
3965         unsigned long size, tmp_check;
3966         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3967         u64 tmp;
3968
3969         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3970                 return -EINVAL;
3971
3972         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3973         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3974                 return -E2BIG;
3975         p->nbufs = tmp;
3976         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3977         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3978
3979         if (check_mul_overflow((unsigned long)p->len, (unsigned long)p->nbufs,
3980                                 &size))
3981                 return -EOVERFLOW;
3982         if (check_add_overflow((unsigned long)p->addr, size, &tmp_check))
3983                 return -EOVERFLOW;
3984
3985         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
3986         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
3987                 return -EFAULT;
3988
3989         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3990         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3991         if (tmp > USHRT_MAX)
3992                 return -E2BIG;
3993         p->bid = tmp;
3994         return 0;
3995 }
3996
3997 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3998 {
3999         struct io_buffer *buf;
4000         u64 addr = pbuf->addr;
4001         int i, bid = pbuf->bid;
4002
4003         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
4004                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
4005                 if (!buf)
4006                         break;
4007
4008                 buf->addr = addr;
4009                 buf->len = min_t(__u32, pbuf->len, MAX_RW_COUNT);
4010                 buf->bid = bid;
4011                 addr += pbuf->len;
4012                 bid++;
4013                 if (!*head) {
4014                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4015                         *head = buf;
4016                 } else {
4017                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4018                 }
4019         }
4020
4021         return i ? i : -ENOMEM;
4022 }
4023
4024 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4025 {
4026         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4027         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4028         struct io_buffer *head, *list;
4029         int ret = 0;
4030         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4031
4032         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4033
4034         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4035
4036         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4037
4038         ret = io_add_buffers(p, &head);
4039         if (ret >= 0 && !list) {
4040                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head, GFP_KERNEL);
4041                 if (ret < 0)
4042                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4043         }
4044         if (ret < 0)
4045                 req_set_fail(req);
4046         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4047         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4048         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4049         return 0;
4050 }
4051
4052 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4053                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4054 {
4055 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4056         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4057                 return -EINVAL;
4058         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4059                 return -EINVAL;
4060
4061         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4062         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4063         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4064
4065         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4066                 struct epoll_event __user *ev;
4067
4068                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4069                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4070                         return -EFAULT;
4071         }
4072
4073         return 0;
4074 #else
4075         return -EOPNOTSUPP;
4076 #endif
4077 }
4078
4079 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4080 {
4081 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4082         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4083         int ret;
4084         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4085
4086         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4087         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4088                 return -EAGAIN;
4089
4090         if (ret < 0)
4091                 req_set_fail(req);
4092         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4093         return 0;
4094 #else
4095         return -EOPNOTSUPP;
4096 #endif
4097 }
4098
4099 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4100 {
4101 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4102         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4103                 return -EINVAL;
4104         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4105                 return -EINVAL;
4106
4107         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4108         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4109         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4110         return 0;
4111 #else
4112         return -EOPNOTSUPP;
4113 #endif
4114 }
4115
4116 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4117 {
4118 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4119         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4120         int ret;
4121
4122         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4123                 return -EAGAIN;
4124
4125         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4126         if (ret < 0)
4127                 req_set_fail(req);
4128         io_req_complete(req, ret);
4129         return 0;
4130 #else
4131         return -EOPNOTSUPP;
4132 #endif
4133 }
4134
4135 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4136 {
4137         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4138                 return -EINVAL;
4139         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4140                 return -EINVAL;
4141
4142         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4143         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4144         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4145         return 0;
4146 }
4147
4148 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4149 {
4150         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4151         int ret;
4152
4153         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4154                 switch (fa->advice) {
4155                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4156                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4157                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4158                         break;
4159                 default:
4160                         return -EAGAIN;
4161                 }
4162         }
4163
4164         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4165         if (ret < 0)
4166                 req_set_fail(req);
4167         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4168         return 0;
4169 }
4170
4171 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4172 {
4173         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4174                 return -EINVAL;
4175         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4176                 return -EINVAL;
4177         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4178                 return -EBADF;
4179
4180         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4181         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4182         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4183         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4184         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4185
4186         return 0;
4187 }
4188
4189 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4190 {
4191         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4192         int ret;
4193
4194         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4195                 return -EAGAIN;
4196
4197         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4198                        ctx->buffer);
4199
4200         if (ret < 0)
4201                 req_set_fail(req);
4202         io_req_complete(req, ret);
4203         return 0;
4204 }
4205
4206 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4207 {
4208         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4209                 return -EINVAL;
4210         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4211             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4212                 return -EINVAL;
4213         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4214                 return -EBADF;
4215
4216         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4217         return 0;
4218 }
4219
4220 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4221 {
4222         struct files_struct *files = current->files;
4223         struct io_close *close = &req->close;
4224         struct fdtable *fdt;
4225         struct file *file = NULL;
4226         int ret = -EBADF;
4227
4228         spin_lock(&files->file_lock);
4229         fdt = files_fdtable(files);
4230         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4231                 spin_unlock(&files->file_lock);
4232                 goto err;
4233         }
4234         file = fdt->fd[close->fd];
4235         if (!file || file->f_op == &io_uring_fops) {
4236                 spin_unlock(&files->file_lock);
4237                 file = NULL;
4238                 goto err;
4239         }
4240
4241         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4242         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4243                 spin_unlock(&files->file_lock);
4244                 return -EAGAIN;
4245         }
4246
4247         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4248         spin_unlock(&files->file_lock);
4249         if (ret < 0) {
4250                 if (ret == -ENOENT)
4251                         ret = -EBADF;
4252                 goto err;
4253         }
4254
4255         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4256         ret = filp_close(file, current->files);
4257 err:
4258         if (ret < 0)
4259                 req_set_fail(req);
4260         if (file)
4261                 fput(file);
4262         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4263         return 0;
4264 }
4265
4266 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4267 {
4268         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4269
4270         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4271                 return -EINVAL;
4272         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4273                 return -EINVAL;
4274
4275         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4276         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4277         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4278         return 0;
4279 }
4280
4281 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4282 {
4283         int ret;
4284
4285         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4286         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4287                 return -EAGAIN;
4288
4289         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4290                                 req->sync.flags);
4291         if (ret < 0)
4292                 req_set_fail(req);
4293         io_req_complete(req, ret);
4294         return 0;
4295 }
4296
4297 #if defined(CONFIG_NET)
4298 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4299                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4300 {
4301         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4302
4303         if (async_msg)
4304                 return -EAGAIN;
4305         if (io_alloc_async_data(req)) {
4306                 kfree(kmsg->free_iov);
4307                 return -ENOMEM;
4308         }
4309         async_msg = req->async_data;
4310         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4311         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4312         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4313         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4314         if (!async_msg->free_iov)
4315                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4316
4317         return -EAGAIN;
4318 }
4319
4320 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4321                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4322 {
4323         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4324         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4325         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4326                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4327 }
4328
4329 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4330 {
4331         int ret;
4332
4333         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4334         if (!ret)
4335                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4336         return ret;
4337 }
4338
4339 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4340 {
4341         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4342
4343         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4344                 return -EINVAL;
4345
4346         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4347         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4348         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4349         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4350                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4351
4352 #ifdef CONFIG_COMPAT
4353         if (req->ctx->compat)
4354                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4355 #endif
4356         return 0;
4357 }
4358
4359 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4360 {
4361         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4362         struct socket *sock;
4363         unsigned flags;
4364         int min_ret = 0;
4365         int ret;
4366
4367         sock = sock_from_file(req->file);
4368         if (unlikely(!sock))
4369                 return -ENOTSOCK;
4370
4371         kmsg = req->async_data;
4372         if (!kmsg) {
4373                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4374                 if (ret)
4375                         return ret;
4376                 kmsg = &iomsg;
4377         }
4378
4379         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4380         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4381                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4382         if (flags & MSG_WAITALL)
4383                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4384
4385         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4386         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4387                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4388         if (ret == -ERESTARTSYS)
4389                 ret = -EINTR;
4390
4391         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4392         if (kmsg->free_iov)
4393                 kfree(kmsg->free_iov);
4394         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4395         if (ret < min_ret)
4396                 req_set_fail(req);
4397         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4398         return 0;
4399 }
4400
4401 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4402 {
4403         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4404         struct msghdr msg;
4405         struct iovec iov;
4406         struct socket *sock;
4407         unsigned flags;
4408         int min_ret = 0;
4409         int ret;
4410
4411         sock = sock_from_file(req->file);
4412         if (unlikely(!sock))
4413                 return -ENOTSOCK;
4414
4415         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4416         if (unlikely(ret))
4417                 return ret;
4418
4419         msg.msg_name = NULL;
4420         msg.msg_control = NULL;
4421         msg.msg_controllen = 0;
4422         msg.msg_namelen = 0;
4423
4424         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4425         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4426                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4427         if (flags & MSG_WAITALL)
4428                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4429
4430         msg.msg_flags = flags;
4431         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4432         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4433                 return -EAGAIN;
4434         if (ret == -ERESTARTSYS)
4435                 ret = -EINTR;
4436
4437         if (ret < min_ret)
4438                 req_set_fail(req);
4439         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4440         return 0;
4441 }
4442
4443 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4444                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4445 {
4446         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4447         struct iovec __user *uiov;
4448         size_t iov_len;
4449         int ret;
4450
4451         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4452                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4453         if (ret)
4454                 return ret;
4455
4456         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4457                 if (iov_len > 1)
4458                         return -EINVAL;
4459                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4460                         return -EFAULT;
4461                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4462                 iomsg->free_iov = NULL;
4463         } else {
4464                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4465                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4466                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4467                                      false);
4468                 if (ret > 0)
4469                         ret = 0;
4470         }
4471
4472         return ret;
4473 }
4474
4475 #ifdef CONFIG_COMPAT
4476 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4477                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4478 {
4479         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4480         struct compat_iovec __user *uiov;
4481         compat_uptr_t ptr;
4482         compat_size_t len;
4483         int ret;
4484
4485         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, sr->umsg_compat, &iomsg->uaddr,
4486                                   &ptr, &len);
4487         if (ret)
4488                 return ret;
4489
4490         uiov = compat_ptr(ptr);
4491         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4492                 compat_ssize_t clen;
4493
4494                 if (len > 1)
4495                         return -EINVAL;
4496                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4497                         return -EFAULT;
4498                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4499                         return -EFAULT;
4500                 if (clen < 0)
4501                         return -EINVAL;
4502                 sr->len = clen;
4503                 iomsg->free_iov = NULL;
4504         } else {
4505                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4506                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4507                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4508                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4509                 if (ret < 0)
4510                         return ret;
4511         }
4512
4513         return 0;
4514 }
4515 #endif
4516
4517 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4518                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4519 {
4520         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4521
4522 #ifdef CONFIG_COMPAT
4523         if (req->ctx->compat)
4524                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4525 #endif
4526
4527         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4528 }
4529
4530 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4531                                                bool needs_lock)
4532 {
4533         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4534         struct io_buffer *kbuf;
4535
4536         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4537         if (IS_ERR(kbuf))
4538                 return kbuf;
4539
4540         sr->kbuf = kbuf;
4541         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4542         return kbuf;
4543 }
4544
4545 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4546 {
4547         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4548 }
4549
4550 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4551 {
4552         int ret;
4553
4554         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4555         if (!ret)
4556                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4557         return ret;
4558 }
4559
4560 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4561 {
4562         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4563
4564         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4565                 return -EINVAL;
4566
4567         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4568         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4569         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4570         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4571         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4572                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4573
4574 #ifdef CONFIG_COMPAT
4575         if (req->ctx->compat)
4576                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4577 #endif
4578         return 0;
4579 }
4580
4581 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4582 {
4583         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4584         struct socket *sock;
4585         struct io_buffer *kbuf;
4586         unsigned flags;
4587         int min_ret = 0;
4588         int ret, cflags = 0;
4589         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4590
4591         sock = sock_from_file(req->file);
4592         if (unlikely(!sock))
4593                 return -ENOTSOCK;
4594
4595         kmsg = req->async_data;
4596         if (!kmsg) {
4597                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4598                 if (ret)
4599                         return ret;
4600                 kmsg = &iomsg;
4601         }
4602
4603         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4604                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4605                 if (IS_ERR(kbuf))
4606                         return PTR_ERR(kbuf);
4607                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4608                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
4609                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
4610                                 1, req->sr_msg.len);
4611         }
4612
4613         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4614         if (force_nonblock)
4615                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4616         if (flags & MSG_WAITALL)
4617                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4618
4619         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4620                                         kmsg->uaddr, flags);
4621         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4622                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4623         if (ret == -ERESTARTSYS)
4624                 ret = -EINTR;
4625
4626         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4627                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4628         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4629         if (kmsg->free_iov)
4630                 kfree(kmsg->free_iov);
4631         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4632         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4633                 req_set_fail(req);
4634         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4635         return 0;
4636 }
4637
4638 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4639 {
4640         struct io_buffer *kbuf;
4641         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4642         struct msghdr msg;
4643         void __user *buf = sr->buf;
4644         struct socket *sock;
4645         struct iovec iov;
4646         unsigned flags;
4647         int min_ret = 0;
4648         int ret, cflags = 0;
4649         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4650
4651         sock = sock_from_file(req->file);
4652         if (unlikely(!sock))
4653                 return -ENOTSOCK;
4654
4655         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4656                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4657                 if (IS_ERR(kbuf))
4658                         return PTR_ERR(kbuf);
4659                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4660         }
4661
4662         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4663         if (unlikely(ret))
4664                 goto out_free;
4665
4666         msg.msg_name = NULL;
4667         msg.msg_control = NULL;
4668         msg.msg_controllen = 0;
4669         msg.msg_namelen = 0;
4670         msg.msg_iocb = NULL;
4671         msg.msg_flags = 0;
4672
4673         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4674         if (force_nonblock)
4675                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4676         if (flags & MSG_WAITALL)
4677                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4678
4679         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4680         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4681                 return -EAGAIN;
4682         if (ret == -ERESTARTSYS)
4683                 ret = -EINTR;
4684 out_free:
4685         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4686                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4687         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4688                 req_set_fail(req);
4689         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4690         return 0;
4691 }
4692
4693 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4694 {
4695         struct io_accept *accept = &req->accept;
4696
4697         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4698                 return -EINVAL;
4699         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4700                 return -EINVAL;
4701
4702         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4703         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4704         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4705         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4706         return 0;
4707 }
4708
4709 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4710 {
4711         struct io_accept *accept = &req->accept;
4712         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4713         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4714         int ret;
4715
4716         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4717                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4718
4719         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4720                                         accept->addr_len, accept->flags,
4721                                         accept->nofile);
4722         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4723                 return -EAGAIN;
4724         if (ret < 0) {
4725                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4726                         ret = -EINTR;
4727                 req_set_fail(req);
4728         }
4729         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4730         return 0;
4731 }
4732
4733 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
4734 {
4735         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4736         struct io_connect *conn = &req->connect;
4737
4738         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
4739 }
4740
4741 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4742 {
4743         struct io_connect *conn = &req->connect;
4744
4745         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4746                 return -EINVAL;
4747         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4748                 return -EINVAL;
4749
4750         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4751         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4752         return 0;
4753 }
4754
4755 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4756 {
4757         struct io_async_connect __io, *io;
4758         unsigned file_flags;
4759         int ret;
4760         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4761
4762         if (req->async_data) {
4763                 io = req->async_data;
4764         } else {
4765                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4766                                                 req->connect.addr_len,
4767                                                 &__io.address);
4768                 if (ret)
4769                         goto out;
4770                 io = &__io;
4771         }
4772
4773         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4774
4775         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4776                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4777         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4778                 if (req->async_data)
4779                         return -EAGAIN;
4780                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4781                         ret = -ENOMEM;
4782                         goto out;
4783                 }
4784                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4785                 return -EAGAIN;
4786         }
4787         if (ret == -ERESTARTSYS)
4788                 ret = -EINTR;
4789 out:
4790         if (ret < 0)
4791                 req_set_fail(req);
4792         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4793         return 0;
4794 }
4795 #else /* !CONFIG_NET */
4796 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
4797 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
4798 {                                                                       \
4799         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4800 }
4801
4802 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
4803 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
4804 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
4805 {                                                                       \
4806         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4807 }                                                                       \
4808
4809 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
4810 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
4811 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
4812 {                                                                       \
4813         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4814 }
4815
4816 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
4817 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
4818 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
4819 IO_NETOP_PREP(accept);
4820 IO_NETOP_FN(send);
4821 IO_NETOP_FN(recv);
4822 #endif /* CONFIG_NET */
4823
4824 struct io_poll_table {
4825         struct poll_table_struct pt;
4826         struct io_kiocb *req;
4827         int error;
4828 };
4829
4830 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4831                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4832 {
4833         int ret;
4834
4835         /* for instances that support it check for an event match first: */
4836         if (mask && !(mask & poll->events))
4837                 return 0;
4838
4839         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4840
4841         list_del_init(&poll->wait.entry);
4842
4843         req->result = mask;
4844         req->task_work.func = func;
4845
4846         /*
4847          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4848          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4849          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4850          * have the needed state needed for it anyway.
4851          */
4852         ret = io_req_task_work_add(req);
4853         if (unlikely(ret)) {
4854                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4855                 io_req_task_work_add_fallback(req, func);
4856         }
4857         return 1;
4858 }
4859
4860 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4861         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4862 {
4863         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4864
4865         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4866                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4867
4868                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4869         }
4870
4871         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4872         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4873                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4874                 return true;
4875         }
4876
4877         return false;
4878 }
4879
4880 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4881 {
4882         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4883         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4884                 return req->async_data;
4885         return req->apoll->double_poll;
4886 }
4887
4888 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4889 {
4890         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4891                 return &req->poll;
4892         return &req->apoll->poll;
4893 }
4894
4895 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4896         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
4897 {
4898         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4899
4900         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4901
4902         if (poll && poll->head) {
4903                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4904
4905                 spin_lock(&head->lock);
4906                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4907                 if (poll->wait.private)
4908                         req_ref_put(req);
4909                 poll->head = NULL;
4910                 spin_unlock(&head->lock);
4911         }
4912 }
4913
4914 static bool io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask)
4915         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
4916 {
4917         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4918         unsigned flags = IORING_CQE_F_MORE;
4919         int error;
4920
4921         if (READ_ONCE(req->poll.canceled)) {
4922                 error = -ECANCELED;
4923                 req->poll.events |= EPOLLONESHOT;
4924         } else {
4925                 error = mangle_poll(mask);
4926         }
4927         if (req->poll.events & EPOLLONESHOT)
4928                 flags = 0;
4929         if (!io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, error, flags)) {
4930                 io_poll_remove_waitqs(req);
4931                 req->poll.done = true;
4932                 flags = 0;
4933         }
4934         if (flags & IORING_CQE_F_MORE)
4935                 ctx->cq_extra++;
4936
4937         io_commit_cqring(ctx);
4938         return !(flags & IORING_CQE_F_MORE);
4939 }
4940
4941 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4942 {
4943         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4944         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4945         struct io_kiocb *nxt;
4946
4947         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4948                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4949         } else {
4950                 bool done;
4951
4952                 done = io_poll_complete(req, req->result);
4953                 if (done) {
4954                         hash_del(&req->hash_node);
4955                 } else {
4956                         req->result = 0;
4957                         add_wait_queue(req->poll.head, &req->poll.wait);
4958                 }
4959                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4960                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4961
4962                 if (done) {
4963                         nxt = io_put_req_find_next(req);
4964                         if (nxt)
4965                                 __io_req_task_submit(nxt);
4966                 }
4967         }
4968 }
4969
4970 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4971                                int sync, void *key)
4972 {
4973         struct io_kiocb *req = wait->private;
4974         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4975         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4976
4977         /* for instances that support it check for an event match first: */
4978         if (mask && !(mask & poll->events))
4979                 return 0;
4980         if (!(poll->events & EPOLLONESHOT))
4981                 return poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4982
4983         list_del_init(&wait->entry);
4984
4985         if (poll && poll->head) {
4986                 bool done;
4987
4988                 spin_lock(&poll->head->lock);
4989                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4990                 if (!done)
4991                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4992                 /* make sure double remove sees this as being gone */
4993                 wait->private = NULL;
4994                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4995                 if (!done) {
4996                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
4997                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4998                 }
4999         }
5000         req_ref_put(req);
5001         return 1;
5002 }
5003
5004 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5005                               wait_queue_func_t wake_func)
5006 {
5007         poll->head = NULL;
5008         poll->done = false;
5009         poll->canceled = false;
5010 #define IO_POLL_UNMASK  (EPOLLERR|EPOLLHUP|EPOLLNVAL|EPOLLRDHUP)
5011         /* mask in events that we always want/need */
5012         poll->events = events | IO_POLL_UNMASK;
5013         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5014         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5015 }
5016
5017 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5018                             struct wait_queue_head *head,
5019                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5020 {
5021         struct io_kiocb *req = pt->req;
5022
5023         /*
5024          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
5025          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
5026          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
5027          */
5028         if (unlikely(poll->head)) {
5029                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5030
5031                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5032                 if (*poll_ptr) {
5033                         pt->error = -EINVAL;
5034                         return;
5035                 }
5036                 /*
5037                  * Can't handle multishot for double wait for now, turn it
5038                  * into one-shot mode.
5039                  */
5040                 if (!(poll_one->events & EPOLLONESHOT))
5041                         poll_one->events |= EPOLLONESHOT;
5042                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5043                 if (poll_one->head == head)
5044                         return;
5045                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5046                 if (!poll) {
5047                         pt->error = -ENOMEM;
5048                         return;
5049                 }
5050                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5051                 req_ref_get(req);
5052                 poll->wait.private = req;
5053                 *poll_ptr = poll;
5054         }
5055
5056         pt->error = 0;
5057         poll->head = head;
5058
5059         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5060                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5061         else
5062                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5063 }
5064
5065 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5066                                struct poll_table_struct *p)
5067 {
5068         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5069         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5070
5071         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5072 }
5073
5074 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5075 {
5076         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5077         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5078         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5079
5080         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5081
5082         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5083                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5084                 return;
5085         }
5086
5087         hash_del(&req->hash_node);
5088         io_poll_remove_double(req);
5089         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5090
5091         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5092                 __io_req_task_submit(req);
5093         else
5094                 io_req_complete_failed(req, -ECANCELED);
5095 }
5096
5097 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5098                         void *key)
5099 {
5100         struct io_kiocb *req = wait->private;
5101         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5102
5103         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5104                                         key_to_poll(key));
5105
5106         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5107 }
5108
5109 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5110 {
5111         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5112         struct hlist_head *list;
5113
5114         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5115         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5116 }
5117
5118 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5119                                       struct io_poll_iocb *poll,
5120                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5121                                       wait_queue_func_t wake_func)
5122         __acquires(&ctx->completion_lock)
5123 {
5124         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5125         bool cancel = false;
5126
5127         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5128         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5129         poll->file = req->file;
5130         poll->wait.private = req;
5131
5132         ipt->pt._key = mask;
5133         ipt->req = req;
5134         ipt->error = -EINVAL;
5135
5136         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5137
5138         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5139         if (likely(poll->head)) {
5140                 spin_lock(&poll->head->lock);
5141                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5142                         if (ipt->error)
5143                                 cancel = true;
5144                         ipt->error = 0;
5145                         mask = 0;
5146                 }
5147                 if ((mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)) || ipt->error)
5148                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5149                 else if (cancel)
5150                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5151                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5152                         io_poll_req_insert(req);
5153                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5154         }
5155
5156         return mask;
5157 }
5158
5159 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5160 {
5161         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5162         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5163         struct async_poll *apoll;
5164         struct io_poll_table ipt;
5165         __poll_t mask, ret;
5166         int rw;
5167
5168         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5169                 return false;
5170         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5171                 return false;
5172         if (def->pollin)
5173                 rw = READ;
5174         else if (def->pollout)
5175                 rw = WRITE;
5176         else
5177                 return false;
5178         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5179         if (!io_file_supports_async(req, rw))
5180                 return false;
5181
5182         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5183         if (unlikely(!apoll))
5184                 return false;
5185         apoll->double_poll = NULL;
5186
5187         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5188         req->apoll = apoll;
5189
5190         mask = EPOLLONESHOT;
5191         if (def->pollin)
5192                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5193         if (def->pollout)
5194                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5195
5196         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5197         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5198             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5199                 mask &= ~POLLIN;
5200
5201         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5202
5203         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5204
5205         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5206                                         io_async_wake);
5207         if (ret || ipt.error) {
5208                 io_poll_remove_double(req);
5209                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5210                 return false;
5211         }
5212         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5213         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5214                                         apoll->poll.events);
5215         return true;
5216 }
5217
5218 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5219                                  struct io_poll_iocb *poll, bool do_cancel)
5220         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5221 {
5222         bool do_complete = false;
5223
5224         if (!poll->head)
5225                 return false;
5226         spin_lock(&poll->head->lock);
5227         if (do_cancel)
5228                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5229         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5230                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5231                 do_complete = true;
5232         }
5233         spin_unlock(&poll->head->lock);
5234         hash_del(&req->hash_node);
5235         return do_complete;
5236 }
5237
5238 static bool io_poll_remove_waitqs(struct io_kiocb *req)
5239         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5240 {
5241         bool do_complete;
5242
5243         io_poll_remove_double(req);
5244         do_complete = __io_poll_remove_one(req, io_poll_get_single(req), true);
5245
5246         if (req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD && do_complete) {
5247                 /* non-poll requests have submit ref still */
5248                 req_ref_put(req);
5249         }
5250         return do_complete;
5251 }
5252
5253 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5254         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5255 {
5256         bool do_complete;
5257
5258         do_complete = io_poll_remove_waitqs(req);
5259         if (do_complete) {
5260                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5261                 io_commit_cqring(req->ctx);
5262                 req_set_fail(req);
5263                 io_put_req_deferred(req, 1);
5264         }
5265
5266         return do_complete;
5267 }
5268
5269 /*
5270  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5271  */
5272 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5273                                bool cancel_all)
5274 {
5275         struct hlist_node *tmp;
5276         struct io_kiocb *req;
5277         int posted = 0, i;
5278
5279         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5280         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5281                 struct hlist_head *list;
5282
5283                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5284                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5285                         if (io_match_task(req, tsk, cancel_all))
5286                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5287                 }
5288         }
5289         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5290
5291         if (posted)
5292                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5293
5294         return posted != 0;
5295 }
5296
5297 static struct io_kiocb *io_poll_find(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5298                                      bool poll_only)
5299         __must_hold(&ctx->completion_lock)
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                 if (poll_only && req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD)
5309                         continue;
5310                 return req;
5311         }
5312         return NULL;
5313 }
5314
5315 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5316                           bool poll_only)
5317         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5318 {
5319         struct io_kiocb *req;
5320
5321         req = io_poll_find(ctx, sqe_addr, poll_only);
5322         if (!req)
5323                 return -ENOENT;
5324         if (io_poll_remove_one(req))
5325                 return 0;
5326
5327         return -EALREADY;
5328 }
5329
5330 static __poll_t io_poll_parse_events(const struct io_uring_sqe *sqe,
5331                                      unsigned int flags)
5332 {
5333         u32 events;
5334
5335         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5336 #ifdef __BIG_ENDIAN
5337         events = swahw32(events);
5338 #endif
5339         if (!(flags & IORING_POLL_ADD_MULTI))
5340                 events |= EPOLLONESHOT;
5341         return demangle_poll(events) | (events & (EPOLLEXCLUSIVE|EPOLLONESHOT));
5342 }
5343
5344 static int io_poll_update_prep(struct io_kiocb *req,
5345                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5346 {
5347         struct io_poll_update *upd = &req->poll_update;
5348         u32 flags;
5349
5350         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5351                 return -EINVAL;
5352         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
5353                 return -EINVAL;
5354         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5355         if (flags & ~(IORING_POLL_UPDATE_EVENTS | IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA |
5356                       IORING_POLL_ADD_MULTI))
5357                 return -EINVAL;
5358         /* meaningless without update */
5359         if (flags == IORING_POLL_ADD_MULTI)
5360                 return -EINVAL;
5361
5362         upd->old_user_data = READ_ONCE(sqe->addr);
5363         upd->update_events = flags & IORING_POLL_UPDATE_EVENTS;
5364         upd->update_user_data = flags & IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA;
5365
5366         upd->new_user_data = READ_ONCE(sqe->off);
5367         if (!upd->update_user_data && upd->new_user_data)
5368                 return -EINVAL;
5369         if (upd->update_events)
5370                 upd->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5371         else if (sqe->poll32_events)
5372                 return -EINVAL;
5373
5374         return 0;
5375 }
5376
5377 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5378                         void *key)
5379 {
5380         struct io_kiocb *req = wait->private;
5381         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5382
5383         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5384 }
5385
5386 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5387                                struct poll_table_struct *p)
5388 {
5389         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5390
5391         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5392 }
5393
5394 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5395 {
5396         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5397         u32 flags;
5398
5399         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5400                 return -EINVAL;
5401         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->addr)
5402                 return -EINVAL;
5403         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5404         if (flags & ~IORING_POLL_ADD_MULTI)
5405                 return -EINVAL;
5406
5407         poll->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5408         return 0;
5409 }
5410
5411 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5412 {
5413         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5414         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5415         struct io_poll_table ipt;
5416         __poll_t mask;
5417
5418         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5419
5420         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5421                                         io_poll_wake);
5422
5423         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5424                 ipt.error = 0;
5425                 io_poll_complete(req, mask);
5426         }
5427         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5428
5429         if (mask) {
5430                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5431                 if (poll->events & EPOLLONESHOT)
5432                         io_put_req(req);
5433         }
5434         return ipt.error;
5435 }
5436
5437 static int io_poll_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5438 {
5439         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5440         struct io_kiocb *preq;
5441         bool completing;
5442         int ret;
5443
5444         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5445         preq = io_poll_find(ctx, req->poll_update.old_user_data, true);
5446         if (!preq) {
5447                 ret = -ENOENT;
5448                 goto err;
5449         }
5450
5451         if (!req->poll_update.update_events && !req->poll_update.update_user_data) {
5452                 completing = true;
5453                 ret = io_poll_remove_one(preq) ? 0 : -EALREADY;
5454                 goto err;
5455         }
5456
5457         /*
5458          * Don't allow racy completion with singleshot, as we cannot safely
5459          * update those. For multishot, if we're racing with completion, just
5460          * let completion re-add it.
5461          */
5462         completing = !__io_poll_remove_one(preq, &preq->poll, false);
5463         if (completing && (preq->poll.events & EPOLLONESHOT)) {
5464                 ret = -EALREADY;
5465                 goto err;
5466         }
5467         /* we now have a detached poll request. reissue. */
5468         ret = 0;
5469 err:
5470         if (ret < 0) {
5471                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5472                 req_set_fail(req);
5473                 io_req_complete(req, ret);
5474                 return 0;
5475         }
5476         /* only mask one event flags, keep behavior flags */
5477         if (req->poll_update.update_events) {
5478                 preq->poll.events &= ~0xffff;
5479                 preq->poll.events |= req->poll_update.events & 0xffff;
5480                 preq->poll.events |= IO_POLL_UNMASK;
5481         }
5482         if (req->poll_update.update_user_data)
5483                 preq->user_data = req->poll_update.new_user_data;
5484         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5485
5486         /* complete update request, we're done with it */
5487         io_req_complete(req, ret);
5488
5489         if (!completing) {
5490                 ret = io_poll_add(preq, issue_flags);
5491                 if (ret < 0) {
5492                         req_set_fail(preq);
5493                         io_req_complete(preq, ret);
5494                 }
5495         }
5496         return 0;
5497 }
5498
5499 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5500 {
5501         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5502                                                 struct io_timeout_data, timer);
5503         struct io_kiocb *req = data->req;
5504         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5505         unsigned long flags;
5506
5507         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5508         list_del_init(&req->timeout.list);
5509         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5510                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5511
5512         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, -ETIME, 0);
5513         io_commit_cqring(ctx);
5514         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5515
5516         io_cqring_ev_posted(ctx);
5517         req_set_fail(req);
5518         io_put_req(req);
5519         return HRTIMER_NORESTART;
5520 }
5521
5522 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5523                                            __u64 user_data)
5524         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5525 {
5526         struct io_timeout_data *io;
5527         struct io_kiocb *req;
5528         bool found = false;
5529
5530         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5531                 found = user_data == req->user_data;
5532                 if (found)
5533                         break;
5534         }
5535         if (!found)
5536                 return ERR_PTR(-ENOENT);
5537
5538         io = req->async_data;
5539         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
5540                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5541         list_del_init(&req->timeout.list);
5542         return req;
5543 }
5544
5545 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5546         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5547 {
5548         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5549
5550         if (IS_ERR(req))
5551                 return PTR_ERR(req);
5552
5553         req_set_fail(req);
5554         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5555         io_put_req_deferred(req, 1);
5556         return 0;
5557 }
5558
5559 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5560                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5561         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5562 {
5563         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5564         struct io_timeout_data *data;
5565
5566         if (IS_ERR(req))
5567                 return PTR_ERR(req);
5568
5569         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5570         data = req->async_data;
5571         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5572         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5573         data->timer.function = io_timeout_fn;
5574         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5575         return 0;
5576 }
5577
5578 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5579                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5580 {
5581         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5582
5583         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5584                 return -EINVAL;
5585         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5586                 return -EINVAL;
5587         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5588                 return -EINVAL;
5589
5590         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5591         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5592         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5593                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5594                         return -EINVAL;
5595                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5596                         return -EFAULT;
5597         } else if (tr->flags) {
5598                 /* timeout removal doesn't support flags */
5599                 return -EINVAL;
5600         }
5601
5602         return 0;
5603 }
5604
5605 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
5606 {
5607         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
5608                                             : HRTIMER_MODE_REL;
5609 }
5610
5611 /*
5612  * Remove or update an existing timeout command
5613  */
5614 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5615 {
5616         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5617         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5618         int ret;
5619
5620         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5621         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE))
5622                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5623         else
5624                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts,
5625                                         io_translate_timeout_mode(tr->flags));
5626
5627         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5628         io_commit_cqring(ctx);
5629         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5630         io_cqring_ev_posted(ctx);
5631         if (ret < 0)
5632                 req_set_fail(req);
5633         io_put_req(req);
5634         return 0;
5635 }
5636
5637 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5638                            bool is_timeout_link)
5639 {
5640         struct io_timeout_data *data;
5641         unsigned flags;
5642         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5643
5644         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5645                 return -EINVAL;
5646         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5647                 return -EINVAL;
5648         if (off && is_timeout_link)
5649                 return -EINVAL;
5650         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5651         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5652                 return -EINVAL;
5653
5654         req->timeout.off = off;
5655
5656         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5657                 return -ENOMEM;
5658
5659         data = req->async_data;
5660         data->req = req;
5661
5662         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5663                 return -EFAULT;
5664
5665         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
5666         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5667         if (is_timeout_link)
5668                 io_req_track_inflight(req);
5669         return 0;
5670 }
5671
5672 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5673 {
5674         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5675         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5676         struct list_head *entry;
5677         u32 tail, off = req->timeout.off;
5678
5679         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5680
5681         /*
5682          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5683          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5684          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5685          */
5686         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5687                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5688                 goto add;
5689         }
5690
5691         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5692         req->timeout.target_seq = tail + off;
5693
5694         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5695          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5696          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5697          */
5698         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5699
5700         /*
5701          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5702          * the one we need first.
5703          */
5704         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5705                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5706                                                   timeout.list);
5707
5708                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5709                         continue;
5710                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5711                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5712                         break;
5713         }
5714 add:
5715         list_add(&req->timeout.list, entry);
5716         data->timer.function = io_timeout_fn;
5717         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5718         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5719         return 0;
5720 }
5721
5722 struct io_cancel_data {
5723         struct io_ring_ctx *ctx;
5724         u64 user_data;
5725 };
5726
5727 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5728 {
5729         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5730         struct io_cancel_data *cd = data;
5731
5732         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
5733 }
5734
5735 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
5736                                struct io_ring_ctx *ctx)
5737 {
5738         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
5739         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5740         int ret = 0;
5741
5742         if (!tctx || !tctx->io_wq)
5743                 return -ENOENT;
5744
5745         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
5746         switch (cancel_ret) {
5747         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5748                 ret = 0;
5749                 break;
5750         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5751                 ret = -EALREADY;
5752                 break;
5753         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5754                 ret = -ENOENT;
5755                 break;
5756         }
5757
5758         return ret;
5759 }
5760
5761 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5762                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5763                                      int success_ret)
5764 {
5765         unsigned long flags;
5766         int ret;
5767
5768         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5769         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5770         if (ret != -ENOENT)
5771                 goto done;
5772         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5773         if (ret != -ENOENT)
5774                 goto done;
5775         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
5776 done:
5777         if (!ret)
5778                 ret = success_ret;
5779         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5780         io_commit_cqring(ctx);
5781         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5782         io_cqring_ev_posted(ctx);
5783
5784         if (ret < 0)
5785                 req_set_fail(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, false);
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                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
5829                 if (ret != -ENOENT)
5830                         break;
5831         }
5832         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5833
5834         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5835 done:
5836         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5837         io_commit_cqring(ctx);
5838         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5839         io_cqring_ev_posted(ctx);
5840
5841         if (ret < 0)
5842                 req_set_fail(req);
5843         io_put_req(req);
5844         return 0;
5845 }
5846
5847 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
5848                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5849 {
5850         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5851                 return -EINVAL;
5852         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5853                 return -EINVAL;
5854
5855         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5856         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5857         if (!req->rsrc_update.nr_args)
5858                 return -EINVAL;
5859         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5860         return 0;
5861 }
5862
5863 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5864 {
5865         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5866         struct io_uring_rsrc_update2 up;
5867         int ret;
5868
5869         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5870                 return -EAGAIN;
5871
5872         up.offset = req->rsrc_update.offset;
5873         up.data = req->rsrc_update.arg;
5874         up.nr = 0;
5875         up.tags = 0;
5876         up.resv = 0;
5877
5878         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5879         ret = __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE,
5880                                         &up, req->rsrc_update.nr_args);
5881         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5882
5883         if (ret < 0)
5884                 req_set_fail(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_update_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         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
6105                 kfree(req->apoll->double_poll);
6106                 kfree(req->apoll);
6107                 req->apoll = NULL;
6108         }
6109         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
6110                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
6111
6112                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
6113                 req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
6114         }
6115 }
6116
6117 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6118 {
6119         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6120         const struct cred *creds = NULL;
6121         int ret;
6122
6123         if (req->work.creds && req->work.creds != current_cred())
6124                 creds = override_creds(req->work.creds);
6125
6126         switch (req->opcode) {
6127         case IORING_OP_NOP:
6128                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6129                 break;
6130         case IORING_OP_READV:
6131         case IORING_OP_READ_FIXED:
6132         case IORING_OP_READ:
6133                 ret = io_read(req, issue_flags);
6134                 break;
6135         case IORING_OP_WRITEV:
6136         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6137         case IORING_OP_WRITE:
6138                 ret = io_write(req, issue_flags);
6139                 break;
6140         case IORING_OP_FSYNC:
6141                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6142                 break;
6143         case IORING_OP_POLL_ADD:
6144                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6145                 break;
6146         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6147                 ret = io_poll_update(req, issue_flags);
6148                 break;
6149         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6150                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6151                 break;
6152         case IORING_OP_SENDMSG:
6153                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6154                 break;
6155         case IORING_OP_SEND:
6156                 ret = io_send(req, issue_flags);
6157                 break;
6158         case IORING_OP_RECVMSG:
6159                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6160                 break;
6161         case IORING_OP_RECV:
6162                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6163                 break;
6164         case IORING_OP_TIMEOUT:
6165                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6166                 break;
6167         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6168                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6169                 break;
6170         case IORING_OP_ACCEPT:
6171                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6172                 break;
6173         case IORING_OP_CONNECT:
6174                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6175                 break;
6176         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6177                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6178                 break;
6179         case IORING_OP_FALLOCATE:
6180                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6181                 break;
6182         case IORING_OP_OPENAT:
6183                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6184                 break;
6185         case IORING_OP_CLOSE:
6186                 ret = io_close(req, issue_flags);
6187                 break;
6188         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6189                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6190                 break;
6191         case IORING_OP_STATX:
6192                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6193                 break;
6194         case IORING_OP_FADVISE:
6195                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6196                 break;
6197         case IORING_OP_MADVISE:
6198                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6199                 break;
6200         case IORING_OP_OPENAT2:
6201                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6202                 break;
6203         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6204                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6205                 break;
6206         case IORING_OP_SPLICE:
6207                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6208                 break;
6209         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6210                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6211                 break;
6212         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6213                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6214                 break;
6215         case IORING_OP_TEE:
6216                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6217                 break;
6218         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6219                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6220                 break;
6221         case IORING_OP_RENAMEAT:
6222                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6223                 break;
6224         case IORING_OP_UNLINKAT:
6225                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6226                 break;
6227         default:
6228                 ret = -EINVAL;
6229                 break;
6230         }
6231
6232         if (creds)
6233                 revert_creds(creds);
6234         if (ret)
6235                 return ret;
6236         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6237         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file)
6238                 io_iopoll_req_issued(req);
6239
6240         return 0;
6241 }
6242
6243 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6244 {
6245         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6246         struct io_kiocb *timeout;
6247         int ret = 0;
6248
6249         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6250         if (timeout)
6251                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6252
6253         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6254                 ret = -ECANCELED;
6255
6256         if (!ret) {
6257                 do {
6258                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6259                         /*
6260                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6261                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6262                          * wait for request slots on the block side.
6263                          */
6264                         if (ret != -EAGAIN)
6265                                 break;
6266                         cond_resched();
6267                 } while (1);
6268         }
6269
6270         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6271         if (ret) {
6272                 /* io-wq is going to take one down */
6273                 req_ref_get(req);
6274                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6275         }
6276 }
6277
6278 #define FFS_ASYNC_READ          0x1UL
6279 #define FFS_ASYNC_WRITE         0x2UL
6280 #ifdef CONFIG_64BIT
6281 #define FFS_ISREG               0x4UL
6282 #else
6283 #define FFS_ISREG               0x0UL
6284 #endif
6285 #define FFS_MASK                ~(FFS_ASYNC_READ|FFS_ASYNC_WRITE|FFS_ISREG)
6286
6287 static inline struct io_fixed_file *io_fixed_file_slot(struct io_file_table *table,
6288                                                       unsigned i)
6289 {
6290         struct io_fixed_file *table_l2;
6291
6292         table_l2 = table->files[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6293         return &table_l2[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6294 }
6295
6296 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6297                                               int index)
6298 {
6299         struct io_fixed_file *slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, index);
6300
6301         return (struct file *) (slot->file_ptr & FFS_MASK);
6302 }
6303
6304 static void io_fixed_file_set(struct io_fixed_file *file_slot, struct file *file)
6305 {
6306         unsigned long file_ptr = (unsigned long) file;
6307
6308         if (__io_file_supports_async(file, READ))
6309                 file_ptr |= FFS_ASYNC_READ;
6310         if (__io_file_supports_async(file, WRITE))
6311                 file_ptr |= FFS_ASYNC_WRITE;
6312         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
6313                 file_ptr |= FFS_ISREG;
6314         file_slot->file_ptr = file_ptr;
6315 }
6316
6317 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6318                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6319 {
6320         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6321         struct file *file;
6322
6323         if (fixed) {
6324                 unsigned long file_ptr;
6325
6326                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6327                         return NULL;
6328                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6329                 file_ptr = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd)->file_ptr;
6330                 file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
6331                 file_ptr &= ~FFS_MASK;
6332                 /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
6333                 req->flags |= (file_ptr << REQ_F_ASYNC_READ_BIT);
6334                 io_req_set_rsrc_node(req);
6335         } else {
6336                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6337                 file = __io_file_get(state, fd);
6338
6339                 /* we don't allow fixed io_uring files */
6340                 if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6341                         io_req_track_inflight(req);
6342         }
6343
6344         return file;
6345 }
6346
6347 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6348 {
6349         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6350                                                 struct io_timeout_data, timer);
6351         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6352         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6353         unsigned long flags;
6354
6355         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6356         prev = req->timeout.head;
6357         req->timeout.head = NULL;
6358
6359         /*
6360          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6361          * race with the completion of the linked work.
6362          */
6363         if (prev) {
6364                 io_remove_next_linked(prev);
6365                 if (!req_ref_inc_not_zero(prev))
6366                         prev = NULL;
6367         }
6368         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6369
6370         if (prev) {
6371                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6372                 io_put_req_deferred(prev, 1);
6373                 io_put_req_deferred(req, 1);
6374         } else {
6375                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6376         }
6377         return HRTIMER_NORESTART;
6378 }
6379
6380 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6381 {
6382         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6383
6384         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6385         /*
6386          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6387          * before we got a chance to setup the timer
6388          */
6389         if (req->timeout.head) {
6390                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6391
6392                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6393                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6394                                 data->mode);
6395         }
6396         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6397         /* drop submission reference */
6398         io_put_req(req);
6399 }
6400
6401 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6402 {
6403         struct io_kiocb *nxt = req->link;
6404
6405         if (!nxt || (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) ||
6406             nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6407                 return NULL;
6408
6409         nxt->timeout.head = req;
6410         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6411         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6412         return nxt;
6413 }
6414
6415 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6416 {
6417         struct io_kiocb *linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6418         int ret;
6419
6420         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6421
6422         /*
6423          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6424          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6425          */
6426         if (likely(!ret)) {
6427                 /* drop submission reference */
6428                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6429                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6430                         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
6431
6432                         cs->reqs[cs->nr++] = req;
6433                         if (cs->nr == ARRAY_SIZE(cs->reqs))
6434                                 io_submit_flush_completions(cs, ctx);
6435                 } else {
6436                         io_put_req(req);
6437                 }
6438         } else if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6439                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6440                         /*
6441                          * Queued up for async execution, worker will release
6442                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6443                          */
6444                         io_queue_async_work(req);
6445                 }
6446         } else {
6447                 io_req_complete_failed(req, ret);
6448         }
6449         if (linked_timeout)
6450                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6451 }
6452
6453 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6454 {
6455         int ret;
6456
6457         ret = io_req_defer(req);
6458         if (ret) {
6459                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6460 fail_req:
6461                         io_req_complete_failed(req, ret);
6462                 }
6463         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6464                 ret = io_req_prep_async(req);
6465                 if (unlikely(ret))
6466                         goto fail_req;
6467                 io_queue_async_work(req);
6468         } else {
6469                 __io_queue_sqe(req);
6470         }
6471 }
6472
6473 /*
6474  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6475  *
6476  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6477  */
6478 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6479                                         struct io_kiocb *req,
6480                                         unsigned int sqe_flags)
6481 {
6482         if (!ctx->restricted)
6483                 return true;
6484
6485         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6486                 return false;
6487
6488         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6489             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6490                 return false;
6491
6492         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6493                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6494                 return false;
6495
6496         return true;
6497 }
6498
6499 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6500                        const struct io_uring_sqe *sqe)
6501 {
6502         struct io_submit_state *state;
6503         unsigned int sqe_flags;
6504         int personality, ret = 0;
6505
6506         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6507         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6508         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6509         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6510         req->async_data = NULL;
6511         req->file = NULL;
6512         req->ctx = ctx;
6513         req->link = NULL;
6514         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
6515         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6516         atomic_set(&req->refs, 2);
6517         req->task = current;
6518         req->result = 0;
6519         req->work.creds = NULL;
6520
6521         /* enforce forwards compatibility on users */
6522         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6523                 return -EINVAL;
6524         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6525                 return -EINVAL;
6526         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6527                 return -EACCES;
6528
6529         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6530             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6531                 return -EOPNOTSUPP;
6532
6533         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
6534         if (personality) {
6535                 req->work.creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
6536                 if (!req->work.creds)
6537                         return -EINVAL;
6538                 get_cred(req->work.creds);
6539         }
6540         state = &ctx->submit_state;
6541
6542         /*
6543          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6544          * is potentially a read/write to block based storage.
6545          */
6546         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6547             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6548                 blk_start_plug(&state->plug);
6549                 state->plug_started = true;
6550         }
6551
6552         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6553                 bool fixed = req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
6554
6555                 req->file = io_file_get(state, req, READ_ONCE(sqe->fd), fixed);
6556                 if (unlikely(!req->file))
6557                         ret = -EBADF;
6558         }
6559
6560         state->ios_left--;
6561         return ret;
6562 }
6563
6564 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6565                          const struct io_uring_sqe *sqe)
6566 {
6567         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
6568         int ret;
6569
6570         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
6571         if (unlikely(ret)) {
6572 fail_req:
6573                 if (link->head) {
6574                         /* fail even hard links since we don't submit */
6575                         req_set_fail(link->head);
6576                         io_req_complete_failed(link->head, -ECANCELED);
6577                         link->head = NULL;
6578                 }
6579                 io_req_complete_failed(req, ret);
6580                 return ret;
6581         }
6582         ret = io_req_prep(req, sqe);
6583         if (unlikely(ret))
6584                 goto fail_req;
6585
6586         /* don't need @sqe from now on */
6587         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6588                                 true, ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
6589
6590         /*
6591          * If we already have a head request, queue this one for async
6592          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6593          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6594          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6595          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6596          */
6597         if (link->head) {
6598                 struct io_kiocb *head = link->head;
6599
6600                 /*
6601                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6602                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6603                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6604                  * next after the link request. The last one is done via
6605                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6606                  */
6607                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6608                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6609                         ctx->drain_next = 1;
6610                 }
6611                 ret = io_req_prep_async(req);
6612                 if (unlikely(ret))
6613                         goto fail_req;
6614                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6615                 link->last->link = req;
6616                 link->last = req;
6617
6618                 /* last request of a link, enqueue the link */
6619                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6620                         io_queue_sqe(head);
6621                         link->head = NULL;
6622                 }
6623         } else {
6624                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6625                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6626                         ctx->drain_next = 0;
6627                 }
6628                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6629                         link->head = req;
6630                         link->last = req;
6631                 } else {
6632                         io_queue_sqe(req);
6633                 }
6634         }
6635
6636         return 0;
6637 }
6638
6639 /*
6640  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6641  */
6642 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
6643                                 struct io_ring_ctx *ctx)
6644 {
6645         if (state->link.head)
6646                 io_queue_sqe(state->link.head);
6647         if (state->comp.nr)
6648                 io_submit_flush_completions(&state->comp, ctx);
6649         if (state->plug_started)
6650                 blk_finish_plug(&state->plug);
6651         io_state_file_put(state);
6652 }
6653
6654 /*
6655  * Start submission side cache.
6656  */
6657 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6658                                   unsigned int max_ios)
6659 {
6660         state->plug_started = false;
6661         state->ios_left = max_ios;
6662         /* set only head, no need to init link_last in advance */
6663         state->link.head = NULL;
6664 }
6665
6666 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6667 {
6668         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6669
6670         /*
6671          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6672          * since once we write the new head, the application could
6673          * write new data to them.
6674          */
6675         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6676 }
6677
6678 /*
6679  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6680  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6681  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6682  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6683  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6684  * prevent a re-load down the line.
6685  */
6686 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6687 {
6688         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6689         unsigned head, mask = ctx->sq_entries - 1;
6690
6691         /*
6692          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6693          *
6694          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6695          *    head updates.
6696          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6697          *    though the application is the one updating it.
6698          */
6699         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head++ & mask]);
6700         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6701                 return &ctx->sq_sqes[head];
6702
6703         /* drop invalid entries */
6704         ctx->cached_sq_dropped++;
6705         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6706         return NULL;
6707 }
6708
6709 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6710 {
6711         struct io_uring_task *tctx;
6712         int submitted = 0;
6713
6714         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6715         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6716         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6717                 return -EAGAIN;
6718
6719         tctx = current->io_uring;
6720         tctx->cached_refs -= nr;
6721         if (unlikely(tctx->cached_refs < 0)) {
6722                 unsigned int refill = -tctx->cached_refs + IO_TCTX_REFS_CACHE_NR;
6723
6724                 percpu_counter_add(&tctx->inflight, refill);
6725                 refcount_add(refill, &current->usage);
6726                 tctx->cached_refs += refill;
6727         }
6728         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
6729
6730         while (submitted < nr) {
6731                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6732                 struct io_kiocb *req;
6733
6734                 req = io_alloc_req(ctx);
6735                 if (unlikely(!req)) {
6736                         if (!submitted)
6737                                 submitted = -EAGAIN;
6738                         break;
6739                 }
6740                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6741                 if (unlikely(!sqe)) {
6742                         kmem_cache_free(req_cachep, req);
6743                         break;
6744                 }
6745                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6746                 submitted++;
6747                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
6748                         break;
6749         }
6750
6751         if (unlikely(submitted != nr)) {
6752                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6753                 int unused = nr - ref_used;
6754
6755                 current->io_uring->cached_refs += unused;
6756                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6757         }
6758
6759         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
6760          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6761         io_commit_sqring(ctx);
6762
6763         return submitted;
6764 }
6765
6766 static inline bool io_sqd_events_pending(struct io_sq_data *sqd)
6767 {
6768         return READ_ONCE(sqd->state);
6769 }
6770
6771 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6772 {
6773         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6774         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6775         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6776         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6777 }
6778
6779 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6780 {
6781         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6782         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6783         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6784 }
6785
6786 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
6787 {
6788         unsigned int to_submit;
6789         int ret = 0;
6790
6791         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6792         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6793         if (cap_entries && to_submit > 8)
6794                 to_submit = 8;
6795
6796         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
6797                 unsigned nr_events = 0;
6798
6799                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6800                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
6801                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6802
6803                 /*
6804                  * Don't submit if refs are dying, good for io_uring_register(),
6805                  * but also it is relied upon by io_ring_exit_work()
6806                  */
6807                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
6808                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
6809                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6810                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6811
6812                 if (to_submit && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6813                         wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6814         }
6815
6816         return ret;
6817 }
6818
6819 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
6820 {
6821         struct io_ring_ctx *ctx;
6822         unsigned sq_thread_idle = 0;
6823
6824         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6825                 sq_thread_idle = max(sq_thread_idle, ctx->sq_thread_idle);
6826         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
6827 }
6828
6829 static bool io_sqd_handle_event(struct io_sq_data *sqd)
6830 {
6831         bool did_sig = false;
6832         struct ksignal ksig;
6833
6834         if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state) ||
6835             signal_pending(current)) {
6836                 mutex_unlock(&sqd->lock);
6837                 if (signal_pending(current))
6838                         did_sig = get_signal(&ksig);
6839                 cond_resched();
6840                 mutex_lock(&sqd->lock);
6841         }
6842         io_run_task_work();
6843         return did_sig || test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
6844 }
6845
6846 static int io_sq_thread(void *data)
6847 {
6848         struct io_sq_data *sqd = data;
6849         struct io_ring_ctx *ctx;
6850         unsigned long timeout = 0;
6851         char buf[TASK_COMM_LEN];
6852         DEFINE_WAIT(wait);
6853
6854         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
6855         set_task_comm(current, buf);
6856
6857         if (sqd->sq_cpu != -1)
6858                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
6859         else
6860                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
6861         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
6862
6863         mutex_lock(&sqd->lock);
6864         while (1) {
6865                 int ret;
6866                 bool cap_entries, sqt_spin, needs_sched;
6867
6868                 if (io_sqd_events_pending(sqd) || signal_pending(current)) {
6869                         if (io_sqd_handle_event(sqd))
6870                                 break;
6871                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6872                         continue;
6873                 }
6874
6875                 sqt_spin = false;
6876                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6877                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6878                         const struct cred *creds = NULL;
6879
6880                         if (ctx->sq_creds != current_cred())
6881                                 creds = override_creds(ctx->sq_creds);
6882                         ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
6883                         if (creds)
6884                                 revert_creds(creds);
6885                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
6886                                 sqt_spin = true;
6887                 }
6888
6889                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
6890                         io_run_task_work();
6891                         cond_resched();
6892                         if (sqt_spin)
6893                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6894                         continue;
6895                 }
6896
6897                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
6898                 if (!io_sqd_events_pending(sqd)) {
6899                         needs_sched = true;
6900                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6901                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6902
6903                                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6904                                     !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6905                                         needs_sched = false;
6906                                         break;
6907                                 }
6908                                 if (io_sqring_entries(ctx)) {
6909                                         needs_sched = false;
6910                                         break;
6911                                 }
6912                         }
6913
6914                         if (needs_sched) {
6915                                 mutex_unlock(&sqd->lock);
6916                                 schedule();
6917                                 mutex_lock(&sqd->lock);
6918                         }
6919                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6920                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6921                 }
6922
6923                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
6924                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6925         }
6926
6927         io_uring_cancel_generic(true, sqd);
6928         sqd->thread = NULL;
6929         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6930                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6931         io_run_task_work();
6932         mutex_unlock(&sqd->lock);
6933
6934         complete(&sqd->exited);
6935         do_exit(0);
6936 }
6937
6938 struct io_wait_queue {
6939         struct wait_queue_entry wq;
6940         struct io_ring_ctx *ctx;
6941         unsigned to_wait;
6942         unsigned nr_timeouts;
6943 };
6944
6945 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
6946 {
6947         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6948
6949         /*
6950          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6951          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6952          * regardless of event count.
6953          */
6954         return io_cqring_events(ctx) >= iowq->to_wait ||
6955                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6956 }
6957
6958 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6959                             int wake_flags, void *key)
6960 {
6961         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6962                                                         wq);
6963
6964         /*
6965          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
6966          * the task, and the next invocation will do it.
6967          */
6968         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->cq_check_overflow))
6969                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6970         return -1;
6971 }
6972
6973 static int io_run_task_work_sig(void)
6974 {
6975         if (io_run_task_work())
6976                 return 1;
6977         if (!signal_pending(current))
6978                 return 0;
6979         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
6980                 return -ERESTARTSYS;
6981         return -EINTR;
6982 }
6983
6984 /* when returns >0, the caller should retry */
6985 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
6986                                           struct io_wait_queue *iowq,
6987                                           signed long *timeout)
6988 {
6989         int ret;
6990
6991         /* make sure we run task_work before checking for signals */
6992         ret = io_run_task_work_sig();
6993         if (ret || io_should_wake(iowq))
6994                 return ret;
6995         /* let the caller flush overflows, retry */
6996         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
6997                 return 1;
6998
6999         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
7000         return !*timeout ? -ETIME : 1;
7001 }
7002
7003 /*
7004  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
7005  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
7006  */
7007 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
7008                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
7009                           struct __kernel_timespec __user *uts)
7010 {
7011         struct io_wait_queue iowq = {
7012                 .wq = {
7013                         .private        = current,
7014                         .func           = io_wake_function,
7015                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
7016                 },
7017                 .ctx            = ctx,
7018                 .to_wait        = min_events,
7019         };
7020         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7021         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
7022         int ret;
7023
7024         do {
7025                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
7026                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
7027                         return 0;
7028                 if (!io_run_task_work())
7029                         break;
7030         } while (1);
7031
7032         if (sig) {
7033 #ifdef CONFIG_COMPAT
7034                 if (in_compat_syscall())
7035                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
7036                                                       sigsz);
7037                 else
7038 #endif
7039                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
7040
7041                 if (ret)
7042                         return ret;
7043         }
7044
7045         if (uts) {
7046                 struct timespec64 ts;
7047
7048                 if (get_timespec64(&ts, uts))
7049                         return -EFAULT;
7050                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
7051         }
7052
7053         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7054         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7055         do {
7056                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
7057                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx, false)) {
7058                         ret = -EBUSY;
7059                         break;
7060                 }
7061                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
7062                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7063                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
7064                 finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
7065                 cond_resched();
7066         } while (ret > 0);
7067
7068         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7069
7070         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7071 }
7072
7073 static void io_free_page_table(void **table, size_t size)
7074 {
7075         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7076
7077         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7078                 kfree(table[i]);
7079         kfree(table);
7080 }
7081
7082 static void **io_alloc_page_table(size_t size)
7083 {
7084         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7085         size_t init_size = size;
7086         void **table;
7087
7088         table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*table), GFP_KERNEL);
7089         if (!table)
7090                 return NULL;
7091
7092         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7093                 unsigned int this_size = min(size, PAGE_SIZE);
7094
7095                 table[i] = kzalloc(this_size, GFP_KERNEL);
7096                 if (!table[i]) {
7097                         io_free_page_table(table, init_size);
7098                         return NULL;
7099                 }
7100                 size -= this_size;
7101         }
7102         return table;
7103 }
7104
7105 static inline void io_rsrc_ref_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
7106 {
7107         spin_lock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7108 }
7109
7110 static inline void io_rsrc_ref_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
7111 {
7112         spin_unlock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7113 }
7114
7115 static void io_rsrc_node_destroy(struct io_rsrc_node *ref_node)
7116 {
7117         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7118         kfree(ref_node);
7119 }
7120
7121 static void io_rsrc_node_switch(struct io_ring_ctx *ctx,
7122                                 struct io_rsrc_data *data_to_kill)
7123 {
7124         WARN_ON_ONCE(!ctx->rsrc_backup_node);
7125         WARN_ON_ONCE(data_to_kill && !ctx->rsrc_node);
7126
7127         if (data_to_kill) {
7128                 struct io_rsrc_node *rsrc_node = ctx->rsrc_node;
7129
7130                 rsrc_node->rsrc_data = data_to_kill;
7131                 io_rsrc_ref_lock(ctx);
7132                 list_add_tail(&rsrc_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7133                 io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7134
7135                 atomic_inc(&data_to_kill->refs);
7136                 percpu_ref_kill(&rsrc_node->refs);
7137                 ctx->rsrc_node = NULL;
7138         }
7139
7140         if (!ctx->rsrc_node) {
7141                 ctx->rsrc_node = ctx->rsrc_backup_node;
7142                 ctx->rsrc_backup_node = NULL;
7143         }
7144 }
7145
7146 static int io_rsrc_node_switch_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7147 {
7148         if (ctx->rsrc_backup_node)
7149                 return 0;
7150         ctx->rsrc_backup_node = io_rsrc_node_alloc(ctx);
7151         return ctx->rsrc_backup_node ? 0 : -ENOMEM;
7152 }
7153
7154 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct io_rsrc_data *data, struct io_ring_ctx *ctx)
7155 {
7156         int ret;
7157
7158         /* As we may drop ->uring_lock, other task may have started quiesce */
7159         if (data->quiesce)
7160                 return -ENXIO;
7161
7162         data->quiesce = true;
7163         do {
7164                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7165                 if (ret)
7166                         break;
7167                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7168
7169                 /* kill initial ref, already quiesced if zero */
7170                 if (atomic_dec_and_test(&data->refs))
7171                         break;
7172                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7173                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7174                 if (!ret)
7175                         break;
7176
7177                 atomic_inc(&data->refs);
7178                 /* wait for all works potentially completing data->done */
7179                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7180                 reinit_completion(&data->done);
7181
7182                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7183                 ret = io_run_task_work_sig();
7184                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7185         } while (ret >= 0);
7186         data->quiesce = false;
7187
7188         return ret;
7189 }
7190
7191 static u64 *io_get_tag_slot(struct io_rsrc_data *data, unsigned int idx)
7192 {
7193         unsigned int off = idx & IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK;
7194         unsigned int table_idx = idx >> IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT;
7195
7196         return &data->tags[table_idx][off];
7197 }
7198
7199 static void io_rsrc_data_free(struct io_rsrc_data *data)
7200 {
7201         size_t size = data->nr * sizeof(data->tags[0][0]);
7202
7203         if (data->tags)
7204                 io_free_page_table((void **)data->tags, size);
7205         kfree(data);
7206 }
7207
7208 static int io_rsrc_data_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, rsrc_put_fn *do_put,
7209                               u64 __user *utags, unsigned nr,
7210                               struct io_rsrc_data **pdata)
7211 {
7212         struct io_rsrc_data *data;
7213         int ret = -ENOMEM;
7214         unsigned i;
7215
7216         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7217         if (!data)
7218                 return -ENOMEM;
7219         data->tags = (u64 **)io_alloc_page_table(nr * sizeof(data->tags[0][0]));
7220         if (!data->tags) {
7221                 kfree(data);
7222                 return -ENOMEM;
7223         }
7224
7225         data->nr = nr;
7226         data->ctx = ctx;
7227         data->do_put = do_put;
7228         if (utags) {
7229                 ret = -EFAULT;
7230                 for (i = 0; i < nr; i++) {
7231                         u64 *tag_slot = io_get_tag_slot(data, i);
7232
7233                         if (copy_from_user(tag_slot, &utags[i],
7234                                            sizeof(*tag_slot)))
7235                                 goto fail;
7236                 }
7237         }
7238
7239         atomic_set(&data->refs, 1);
7240         init_completion(&data->done);
7241         *pdata = data;
7242         return 0;
7243 fail:
7244         io_rsrc_data_free(data);
7245         return ret;
7246 }
7247
7248 static bool io_alloc_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7249 {
7250         size_t size = nr_files * sizeof(struct io_fixed_file);
7251
7252         table->files = (struct io_fixed_file **)io_alloc_page_table(size);
7253         return !!table->files;
7254 }
7255
7256 static void io_free_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7257 {
7258         size_t size = nr_files * sizeof(struct io_fixed_file);
7259
7260         io_free_page_table((void **)table->files, size);
7261         table->files = NULL;
7262 }
7263
7264 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7265 {
7266 #if defined(CONFIG_UNIX)
7267         if (ctx->ring_sock) {
7268                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7269                 struct sk_buff *skb;
7270
7271                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
7272                         kfree_skb(skb);
7273         }
7274 #else
7275         int i;
7276
7277         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7278                 struct file *file;
7279
7280                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7281                 if (file)
7282                         fput(file);
7283         }
7284 #endif
7285         io_free_file_tables(&ctx->file_table, ctx->nr_user_files);
7286         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7287         ctx->file_data = NULL;
7288         ctx->nr_user_files = 0;
7289 }
7290
7291 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7292 {
7293         int ret;
7294
7295         if (!ctx->file_data)
7296                 return -ENXIO;
7297         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->file_data, ctx);
7298         if (!ret)
7299                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7300         return ret;
7301 }
7302
7303 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7304         __releases(&sqd->lock)
7305 {
7306         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7307
7308         /*
7309          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7310          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7311          */
7312         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7313         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7314                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7315         mutex_unlock(&sqd->lock);
7316 }
7317
7318 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7319         __acquires(&sqd->lock)
7320 {
7321         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7322
7323         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7324         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7325         mutex_lock(&sqd->lock);
7326         if (sqd->thread)
7327                 wake_up_process(sqd->thread);
7328 }
7329
7330 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7331 {
7332         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7333         WARN_ON_ONCE(test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state));
7334
7335         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7336         mutex_lock(&sqd->lock);
7337         if (sqd->thread)
7338                 wake_up_process(sqd->thread);
7339         mutex_unlock(&sqd->lock);
7340         wait_for_completion(&sqd->exited);
7341 }
7342
7343 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7344 {
7345         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7346                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
7347
7348                 io_sq_thread_stop(sqd);
7349                 kfree(sqd);
7350         }
7351 }
7352
7353 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7354 {
7355         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7356
7357         if (sqd) {
7358                 io_sq_thread_park(sqd);
7359                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
7360                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7361                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7362
7363                 io_put_sq_data(sqd);
7364                 ctx->sq_data = NULL;
7365         }
7366 }
7367
7368 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7369 {
7370         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7371         struct io_sq_data *sqd;
7372         struct fd f;
7373
7374         f = fdget(p->wq_fd);
7375         if (!f.file)
7376                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7377         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7378                 fdput(f);
7379                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7380         }
7381
7382         ctx_attach = f.file->private_data;
7383         sqd = ctx_attach->sq_data;
7384         if (!sqd) {
7385                 fdput(f);
7386                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7387         }
7388         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
7389                 fdput(f);
7390                 return ERR_PTR(-EPERM);
7391         }
7392
7393         refcount_inc(&sqd->refs);
7394         fdput(f);
7395         return sqd;
7396 }
7397
7398 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
7399                                          bool *attached)
7400 {
7401         struct io_sq_data *sqd;
7402
7403         *attached = false;
7404         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7405                 sqd = io_attach_sq_data(p);
7406                 if (!IS_ERR(sqd)) {
7407                         *attached = true;
7408                         return sqd;
7409                 }
7410                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
7411                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
7412                         return sqd;
7413         }
7414
7415         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7416         if (!sqd)
7417                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7418
7419         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
7420         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7421         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7422         mutex_init(&sqd->lock);
7423         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7424         init_completion(&sqd->exited);
7425         return sqd;
7426 }
7427
7428 #if defined(CONFIG_UNIX)
7429 /*
7430  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7431  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7432  * loops in the file referencing.
7433  */
7434 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7435 {
7436         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7437         struct scm_fp_list *fpl;
7438         struct sk_buff *skb;
7439         int i, nr_files;
7440
7441         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7442         if (!fpl)
7443                 return -ENOMEM;
7444
7445         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7446         if (!skb) {
7447                 kfree(fpl);
7448                 return -ENOMEM;
7449         }
7450
7451         skb->sk = sk;
7452
7453         nr_files = 0;
7454         fpl->user = get_uid(current_user());
7455         for (i = 0; i < nr; i++) {
7456                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7457
7458                 if (!file)
7459                         continue;
7460                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7461                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7462                 nr_files++;
7463         }
7464
7465         if (nr_files) {
7466                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7467                 fpl->count = nr_files;
7468                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7469                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7470                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7471                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7472
7473                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7474                         fput(fpl->fp[i]);
7475         } else {
7476                 kfree_skb(skb);
7477                 kfree(fpl);
7478         }
7479
7480         return 0;
7481 }
7482
7483 /*
7484  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7485  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7486  * garbage collection to take care of this problem for us.
7487  */
7488 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7489 {
7490         unsigned left, total;
7491         int ret = 0;
7492
7493         total = 0;
7494         left = ctx->nr_user_files;
7495         while (left) {
7496                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7497
7498                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7499                 if (ret)
7500                         break;
7501                 left -= this_files;
7502                 total += this_files;
7503         }
7504
7505         if (!ret)
7506                 return 0;
7507
7508         while (total < ctx->nr_user_files) {
7509                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7510
7511                 if (file)
7512                         fput(file);
7513                 total++;
7514         }
7515
7516         return ret;
7517 }
7518 #else
7519 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7520 {
7521         return 0;
7522 }
7523 #endif
7524
7525 static void io_rsrc_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
7526 {
7527         struct file *file = prsrc->file;
7528 #if defined(CONFIG_UNIX)
7529         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7530         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7531         struct sk_buff *skb;
7532         int i;
7533
7534         __skb_queue_head_init(&list);
7535
7536         /*
7537          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7538          * remove this entry and rearrange the file array.
7539          */
7540         skb = skb_dequeue(head);
7541         while (skb) {
7542                 struct scm_fp_list *fp;
7543
7544                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7545                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7546                         int left;
7547
7548                         if (fp->fp[i] != file)
7549                                 continue;
7550
7551                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7552                         left = fp->count - 1 - i;
7553                         if (left) {
7554                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7555                                                 left * sizeof(struct file *));
7556                         }
7557                         fp->count--;
7558                         if (!fp->count) {
7559                                 kfree_skb(skb);
7560                                 skb = NULL;
7561                         } else {
7562                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7563                         }
7564                         fput(file);
7565                         file = NULL;
7566                         break;
7567                 }
7568
7569                 if (!file)
7570                         break;
7571
7572                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7573
7574                 skb = skb_dequeue(head);
7575         }
7576
7577         if (skb_peek(&list)) {
7578                 spin_lock_irq(&head->lock);
7579                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7580                         __skb_queue_tail(head, skb);
7581                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7582         }
7583 #else
7584         fput(file);
7585 #endif
7586 }
7587
7588 static void __io_rsrc_put_work(struct io_rsrc_node *ref_node)
7589 {
7590         struct io_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
7591         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
7592         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
7593
7594         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
7595                 list_del(&prsrc->list);
7596
7597                 if (prsrc->tag) {
7598                         bool lock_ring = ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL;
7599
7600                         io_ring_submit_lock(ctx, lock_ring);
7601                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
7602                         io_cqring_fill_event(ctx, prsrc->tag, 0, 0);
7603                         ctx->cq_extra++;
7604                         io_commit_cqring(ctx);
7605                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
7606                         io_cqring_ev_posted(ctx);
7607                         io_ring_submit_unlock(ctx, lock_ring);
7608                 }
7609
7610                 rsrc_data->do_put(ctx, prsrc);
7611                 kfree(prsrc);
7612         }
7613
7614         io_rsrc_node_destroy(ref_node);
7615         if (atomic_dec_and_test(&rsrc_data->refs))
7616                 complete(&rsrc_data->done);
7617 }
7618
7619 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
7620 {
7621         struct io_ring_ctx *ctx;
7622         struct llist_node *node;
7623
7624         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
7625         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
7626
7627         while (node) {
7628                 struct io_rsrc_node *ref_node;
7629                 struct llist_node *next = node->next;
7630
7631                 ref_node = llist_entry(node, struct io_rsrc_node, llist);
7632                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
7633                 node = next;
7634         }
7635 }
7636
7637 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7638 {
7639         struct io_rsrc_node *node = container_of(ref, struct io_rsrc_node, refs);
7640         struct io_ring_ctx *ctx = node->rsrc_data->ctx;
7641         bool first_add = false;
7642
7643         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7644         node->done = true;
7645
7646         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7647                 node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7648                                             struct io_rsrc_node, node);
7649                 /* recycle ref nodes in order */
7650                 if (!node->done)
7651                         break;
7652                 list_del(&node->node);
7653                 first_add |= llist_add(&node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7654         }
7655         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7656
7657         if (first_add)
7658                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, HZ);
7659 }
7660
7661 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx)
7662 {
7663         struct io_rsrc_node *ref_node;
7664
7665         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7666         if (!ref_node)
7667                 return NULL;
7668
7669         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7670                             0, GFP_KERNEL)) {
7671                 kfree(ref_node);
7672                 return NULL;
7673         }
7674         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7675         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7676         ref_node->done = false;
7677         return ref_node;
7678 }
7679
7680 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7681                                  unsigned nr_args, u64 __user *tags)
7682 {
7683         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7684         struct file *file;
7685         int fd, ret;
7686         unsigned i;
7687
7688         if (ctx->file_data)
7689                 return -EBUSY;
7690         if (!nr_args)
7691                 return -EINVAL;
7692         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7693                 return -EMFILE;
7694         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7695         if (ret)
7696                 return ret;
7697         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_file_put, tags, nr_args,
7698                                  &ctx->file_data);
7699         if (ret)
7700                 return ret;
7701
7702         ret = -ENOMEM;
7703         if (!io_alloc_file_tables(&ctx->file_table, nr_args))
7704                 goto out_free;
7705
7706         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7707                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7708                         ret = -EFAULT;
7709                         goto out_fput;
7710                 }
7711                 /* allow sparse sets */
7712                 if (fd == -1) {
7713                         ret = -EINVAL;
7714                         if (unlikely(*io_get_tag_slot(ctx->file_data, i)))
7715                                 goto out_fput;
7716                         continue;
7717                 }
7718
7719                 file = fget(fd);
7720                 ret = -EBADF;
7721                 if (unlikely(!file))
7722                         goto out_fput;
7723
7724                 /*
7725                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7726                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7727                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7728                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7729                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7730                  */
7731                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7732                         fput(file);
7733                         goto out_fput;
7734                 }
7735                 io_fixed_file_set(io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i), file);
7736         }
7737
7738         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7739         if (ret) {
7740                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7741                 return ret;
7742         }
7743
7744         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
7745         return ret;
7746 out_fput:
7747         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7748                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7749                 if (file)
7750                         fput(file);
7751         }
7752         io_free_file_tables(&ctx->file_table, nr_args);
7753         ctx->nr_user_files = 0;
7754 out_free:
7755         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7756         ctx->file_data = NULL;
7757         return ret;
7758 }
7759
7760 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7761                                 int index)
7762 {
7763 #if defined(CONFIG_UNIX)
7764         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7765         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7766         struct sk_buff *skb;
7767
7768         /*
7769          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7770          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7771          * and filling it in.
7772          */
7773         spin_lock_irq(&head->lock);
7774         skb = skb_peek(head);
7775         if (skb) {
7776                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7777
7778                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7779                         __skb_unlink(skb, head);
7780                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7781                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7782                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7783                         fpl->count++;
7784                         spin_lock_irq(&head->lock);
7785                         __skb_queue_head(head, skb);
7786                 } else {
7787                         skb = NULL;
7788                 }
7789         }
7790         spin_unlock_irq(&head->lock);
7791
7792         if (skb) {
7793                 fput(file);
7794                 return 0;
7795         }
7796
7797         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7798 #else
7799         return 0;
7800 #endif
7801 }
7802
7803 static int io_queue_rsrc_removal(struct io_rsrc_data *data, unsigned idx,
7804                                  struct io_rsrc_node *node, void *rsrc)
7805 {
7806         struct io_rsrc_put *prsrc;
7807
7808         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
7809         if (!prsrc)
7810                 return -ENOMEM;
7811
7812         prsrc->tag = *io_get_tag_slot(data, idx);
7813         prsrc->rsrc = rsrc;
7814         list_add(&prsrc->list, &node->rsrc_list);
7815         return 0;
7816 }
7817
7818 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7819                                  struct io_uring_rsrc_update2 *up,
7820                                  unsigned nr_args)
7821 {
7822         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
7823         __s32 __user *fds = u64_to_user_ptr(up->data);
7824         struct io_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7825         struct io_fixed_file *file_slot;
7826         struct file *file;
7827         int fd, i, err = 0;
7828         unsigned int done;
7829         bool needs_switch = false;
7830
7831         if (!ctx->file_data)
7832                 return -ENXIO;
7833         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_files)
7834                 return -EINVAL;
7835
7836         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
7837                 u64 tag = 0;
7838
7839                 if ((tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) ||
7840                     copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7841                         err = -EFAULT;
7842                         break;
7843                 }
7844                 if ((fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP || fd == -1) && tag) {
7845                         err = -EINVAL;
7846                         break;
7847                 }
7848                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
7849                         continue;
7850
7851                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
7852                 file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
7853
7854                 if (file_slot->file_ptr) {
7855                         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
7856                         err = io_queue_rsrc_removal(data, up->offset + done,
7857                                                     ctx->rsrc_node, file);
7858                         if (err)
7859                                 break;
7860                         file_slot->file_ptr = 0;
7861                         needs_switch = true;
7862                 }
7863                 if (fd != -1) {
7864                         file = fget(fd);
7865                         if (!file) {
7866                                 err = -EBADF;
7867                                 break;
7868                         }
7869                         /*
7870                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7871                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7872                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7873                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7874                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7875                          * support regular read/write anyway.
7876                          */
7877                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7878                                 fput(file);
7879                                 err = -EBADF;
7880                                 break;
7881                         }
7882                         *io_get_tag_slot(data, up->offset + done) = tag;
7883                         io_fixed_file_set(file_slot, file);
7884                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7885                         if (err) {
7886                                 file_slot->file_ptr = 0;
7887                                 fput(file);
7888                                 break;
7889                         }
7890                 }
7891         }
7892
7893         if (needs_switch)
7894                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7895         return done ? done : err;
7896 }
7897
7898 static struct io_wq_work *io_free_work(struct io_wq_work *work)
7899 {
7900         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7901
7902         req = io_put_req_find_next(req);
7903         return req ? &req->work : NULL;
7904 }
7905
7906 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7907                                         struct task_struct *task)
7908 {
7909         struct io_wq_hash *hash;
7910         struct io_wq_data data;
7911         unsigned int concurrency;
7912
7913         hash = ctx->hash_map;
7914         if (!hash) {
7915                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
7916                 if (!hash)
7917                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7918                 refcount_set(&hash->refs, 1);
7919                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
7920                 ctx->hash_map = hash;
7921         }
7922
7923         data.hash = hash;
7924         data.task = task;
7925         data.free_work = io_free_work;
7926         data.do_work = io_wq_submit_work;
7927
7928         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7929         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7930
7931         return io_wq_create(concurrency, &data);
7932 }
7933
7934 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
7935                                        struct io_ring_ctx *ctx)
7936 {
7937         struct io_uring_task *tctx;
7938         int ret;
7939
7940         tctx = kzalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7941         if (unlikely(!tctx))
7942                 return -ENOMEM;
7943
7944         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7945         if (unlikely(ret)) {
7946                 kfree(tctx);
7947                 return ret;
7948         }
7949
7950         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx, task);
7951         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
7952                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
7953                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7954                 kfree(tctx);
7955                 return ret;
7956         }
7957
7958         xa_init(&tctx->xa);
7959         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7960         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
7961         atomic_set(&tctx->inflight_tracked, 0);
7962         task->io_uring = tctx;
7963         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
7964         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
7965         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
7966         return 0;
7967 }
7968
7969 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7970 {
7971         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
7972
7973         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
7974         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
7975         WARN_ON_ONCE(tctx->cached_refs);
7976
7977         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7978         kfree(tctx);
7979         tsk->io_uring = NULL;
7980 }
7981
7982 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
7983                                 struct io_uring_params *p)
7984 {
7985         int ret;
7986
7987         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
7988         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
7989                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7990                 struct fd f;
7991
7992                 f = fdget(p->wq_fd);
7993                 if (!f.file)
7994                         return -ENXIO;
7995                 fdput(f);
7996                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
7997                         return -EINVAL;
7998         }
7999         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8000                 struct task_struct *tsk;
8001                 struct io_sq_data *sqd;
8002                 bool attached;
8003
8004                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
8005                 if (IS_ERR(sqd)) {
8006                         ret = PTR_ERR(sqd);
8007                         goto err;
8008                 }
8009
8010                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
8011                 ctx->sq_data = sqd;
8012                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
8013                 if (!ctx->sq_thread_idle)
8014                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
8015
8016                 io_sq_thread_park(sqd);
8017                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
8018                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8019                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
8020                 ret = (attached && !sqd->thread) ? -ENXIO : 0;
8021                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8022
8023                 if (ret < 0)
8024                         goto err;
8025                 if (attached)
8026                         return 0;
8027
8028                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8029                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
8030
8031                         ret = -EINVAL;
8032                         if (cpu >= nr_cpu_ids || !cpu_online(cpu))
8033                                 goto err_sqpoll;
8034                         sqd->sq_cpu = cpu;
8035                 } else {
8036                         sqd->sq_cpu = -1;
8037                 }
8038
8039                 sqd->task_pid = current->pid;
8040                 sqd->task_tgid = current->tgid;
8041                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
8042                 if (IS_ERR(tsk)) {
8043                         ret = PTR_ERR(tsk);
8044                         goto err_sqpoll;
8045                 }
8046
8047                 sqd->thread = tsk;
8048                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
8049                 wake_up_new_task(tsk);
8050                 if (ret)
8051                         goto err;
8052         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8053                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
8054                 ret = -EINVAL;
8055                 goto err;
8056         }
8057
8058         return 0;
8059 err_sqpoll:
8060         complete(&ctx->sq_data->exited);
8061 err:
8062         io_sq_thread_finish(ctx);
8063         return ret;
8064 }
8065
8066 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
8067                                       unsigned long nr_pages)
8068 {
8069         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8070 }
8071
8072 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8073                                    unsigned long nr_pages)
8074 {
8075         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8076
8077         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8078         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8079
8080         do {
8081                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8082                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8083                 if (new_pages > page_limit)
8084                         return -ENOMEM;
8085         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8086                                         new_pages) != cur_pages);
8087
8088         return 0;
8089 }
8090
8091 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8092 {
8093         if (ctx->user)
8094                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8095
8096         if (ctx->mm_account)
8097                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8098 }
8099
8100 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8101 {
8102         int ret;
8103
8104         if (ctx->user) {
8105                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8106                 if (ret)
8107                         return ret;
8108         }
8109
8110         if (ctx->mm_account)
8111                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8112
8113         return 0;
8114 }
8115
8116 static void io_mem_free(void *ptr)
8117 {
8118         struct page *page;
8119
8120         if (!ptr)
8121                 return;
8122
8123         page = virt_to_head_page(ptr);
8124         if (put_page_testzero(page))
8125                 free_compound_page(page);
8126 }
8127
8128 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8129 {
8130         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8131                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
8132
8133         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8134 }
8135
8136 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8137                                 size_t *sq_offset)
8138 {
8139         struct io_rings *rings;
8140         size_t off, sq_array_size;
8141
8142         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8143         if (off == SIZE_MAX)
8144                 return SIZE_MAX;
8145
8146 #ifdef CONFIG_SMP
8147         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8148         if (off == 0)
8149                 return SIZE_MAX;
8150 #endif
8151
8152         if (sq_offset)
8153                 *sq_offset = off;
8154
8155         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8156         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8157                 return SIZE_MAX;
8158
8159         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8160                 return SIZE_MAX;
8161
8162         return off;
8163 }
8164
8165 static void io_buffer_unmap(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_mapped_ubuf **slot)
8166 {
8167         struct io_mapped_ubuf *imu = *slot;
8168         unsigned int i;
8169
8170         if (imu != ctx->dummy_ubuf) {
8171                 for (i = 0; i < imu->nr_bvecs; i++)
8172                         unpin_user_page(imu->bvec[i].bv_page);
8173                 if (imu->acct_pages)
8174                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8175                 kvfree(imu);
8176         }
8177         *slot = NULL;
8178 }
8179
8180 static void io_rsrc_buf_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
8181 {
8182         io_buffer_unmap(ctx, &prsrc->buf);
8183         prsrc->buf = NULL;
8184 }
8185
8186 static void __io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8187 {
8188         unsigned int i;
8189
8190         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++)
8191                 io_buffer_unmap(ctx, &ctx->user_bufs[i]);
8192         kfree(ctx->user_bufs);
8193         io_rsrc_data_free(ctx->buf_data);
8194         ctx->user_bufs = NULL;
8195         ctx->buf_data = NULL;
8196         ctx->nr_user_bufs = 0;
8197 }
8198
8199 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8200 {
8201         int ret;
8202
8203         if (!ctx->buf_data)
8204                 return -ENXIO;
8205
8206         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->buf_data, ctx);
8207         if (!ret)
8208                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8209         return ret;
8210 }
8211
8212 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8213                        void __user *arg, unsigned index)
8214 {
8215         struct iovec __user *src;
8216
8217 #ifdef CONFIG_COMPAT
8218         if (ctx->compat) {
8219                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8220                 struct compat_iovec ciov;
8221
8222                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8223                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8224                         return -EFAULT;
8225
8226                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8227                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8228                 return 0;
8229         }
8230 #endif
8231         src = (struct iovec __user *) arg;
8232         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8233                 return -EFAULT;
8234         return 0;
8235 }
8236
8237 /*
8238  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8239  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8240  * match that one.
8241  *
8242  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8243  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8244  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8245  */
8246 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8247                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8248 {
8249         int i, j;
8250
8251         /* check current page array */
8252         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8253                 if (!PageCompound(pages[i]))
8254                         continue;
8255                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8256                         return true;
8257         }
8258
8259         /* check previously registered pages */
8260         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8261                 struct io_mapped_ubuf *imu = ctx->user_bufs[i];
8262
8263                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8264                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8265                                 continue;
8266                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8267                                 return true;
8268                 }
8269         }
8270
8271         return false;
8272 }
8273
8274 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8275                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8276                                  struct page **last_hpage)
8277 {
8278         int i, ret;
8279
8280         imu->acct_pages = 0;
8281         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8282                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8283                         imu->acct_pages++;
8284                 } else {
8285                         struct page *hpage;
8286
8287                         hpage = compound_head(pages[i]);
8288                         if (hpage == *last_hpage)
8289                                 continue;
8290                         *last_hpage = hpage;
8291                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8292                                 continue;
8293                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8294                 }
8295         }
8296
8297         if (!imu->acct_pages)
8298                 return 0;
8299
8300         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8301         if (ret)
8302                 imu->acct_pages = 0;
8303         return ret;
8304 }
8305
8306 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8307                                   struct io_mapped_ubuf **pimu,
8308                                   struct page **last_hpage)
8309 {
8310         struct io_mapped_ubuf *imu = NULL;
8311         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8312         struct page **pages = NULL;
8313         unsigned long off, start, end, ubuf;
8314         size_t size;
8315         int ret, pret, nr_pages, i;
8316
8317         if (!iov->iov_base) {
8318                 *pimu = ctx->dummy_ubuf;
8319                 return 0;
8320         }
8321
8322         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8323         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8324         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8325         nr_pages = end - start;
8326
8327         *pimu = NULL;
8328         ret = -ENOMEM;
8329
8330         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
8331         if (!pages)
8332                 goto done;
8333
8334         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
8335                               GFP_KERNEL);
8336         if (!vmas)
8337                 goto done;
8338
8339         imu = kvmalloc(struct_size(imu, bvec, nr_pages), GFP_KERNEL);
8340         if (!imu)
8341                 goto done;
8342
8343         ret = 0;
8344         mmap_read_lock(current->mm);
8345         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8346                               pages, vmas);
8347         if (pret == nr_pages) {
8348                 /* don't support file backed memory */
8349                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8350                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
8351
8352                         if (vma_is_shmem(vma))
8353                                 continue;
8354                         if (vma->vm_file &&
8355                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8356                                 ret = -EOPNOTSUPP;
8357                                 break;
8358                         }
8359                 }
8360         } else {
8361                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8362         }
8363         mmap_read_unlock(current->mm);
8364         if (ret) {
8365                 /*
8366                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
8367                  * release any pages we did get
8368                  */
8369                 if (pret > 0)
8370                         unpin_user_pages(pages, pret);
8371                 goto done;
8372         }
8373
8374         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
8375         if (ret) {
8376                 unpin_user_pages(pages, pret);
8377                 goto done;
8378         }
8379
8380         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8381         size = iov->iov_len;
8382         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8383                 size_t vec_len;
8384
8385                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8386                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
8387                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
8388                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
8389                 off = 0;
8390                 size -= vec_len;
8391         }
8392         /* store original address for later verification */
8393         imu->ubuf = ubuf;
8394         imu->ubuf_end = ubuf + iov->iov_len;
8395         imu->nr_bvecs = nr_pages;
8396         *pimu = imu;
8397         ret = 0;
8398 done:
8399         if (ret)
8400                 kvfree(imu);
8401         kvfree(pages);
8402         kvfree(vmas);
8403         return ret;
8404 }
8405
8406 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
8407 {
8408         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(*ctx->user_bufs), GFP_KERNEL);
8409         return ctx->user_bufs ? 0 : -ENOMEM;
8410 }
8411
8412 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
8413 {
8414         unsigned long tmp, acct_len = iov->iov_len + (PAGE_SIZE - 1);
8415
8416         /*
8417          * Don't impose further limits on the size and buffer
8418          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8419          * submitted if they are wrong.
8420          */
8421         if (!iov->iov_base)
8422                 return iov->iov_len ? -EFAULT : 0;
8423         if (!iov->iov_len)
8424                 return -EFAULT;
8425
8426         /* arbitrary limit, but we need something */
8427         if (iov->iov_len > SZ_1G)
8428                 return -EFAULT;
8429
8430         if (check_add_overflow((unsigned long)iov->iov_base, acct_len, &tmp))
8431                 return -EOVERFLOW;
8432
8433         return 0;
8434 }
8435
8436 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8437                                    unsigned int nr_args, u64 __user *tags)
8438 {
8439         struct page *last_hpage = NULL;
8440         struct io_rsrc_data *data;
8441         int i, ret;
8442         struct iovec iov;
8443
8444         if (ctx->user_bufs)
8445                 return -EBUSY;
8446         if (!nr_args || nr_args > IORING_MAX_REG_BUFFERS)
8447                 return -EINVAL;
8448         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8449         if (ret)
8450                 return ret;
8451         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_buf_put, tags, nr_args, &data);
8452         if (ret)
8453                 return ret;
8454         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
8455         if (ret) {
8456                 io_rsrc_data_free(data);
8457                 return ret;
8458         }
8459
8460         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_bufs++) {
8461                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8462                 if (ret)
8463                         break;
8464                 ret = io_buffer_validate(&iov);
8465                 if (ret)
8466                         break;
8467                 if (!iov.iov_base && *io_get_tag_slot(data, i)) {
8468                         ret = -EINVAL;
8469                         break;
8470                 }
8471
8472                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &ctx->user_bufs[i],
8473                                              &last_hpage);
8474                 if (ret)
8475                         break;
8476         }
8477
8478         WARN_ON_ONCE(ctx->buf_data);
8479
8480         ctx->buf_data = data;
8481         if (ret)
8482                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8483         else
8484                 io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
8485         return ret;
8486 }
8487
8488 static int __io_sqe_buffers_update(struct io_ring_ctx *ctx,
8489                                    struct io_uring_rsrc_update2 *up,
8490                                    unsigned int nr_args)
8491 {
8492         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
8493         struct iovec iov, __user *iovs = u64_to_user_ptr(up->data);
8494         struct page *last_hpage = NULL;
8495         bool needs_switch = false;
8496         __u32 done;
8497         int i, err;
8498
8499         if (!ctx->buf_data)
8500                 return -ENXIO;
8501         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_bufs)
8502                 return -EINVAL;
8503
8504         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
8505                 struct io_mapped_ubuf *imu;
8506                 int offset = up->offset + done;
8507                 u64 tag = 0;
8508
8509                 err = io_copy_iov(ctx, &iov, iovs, done);
8510                 if (err)
8511                         break;
8512                 if (tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) {
8513                         err = -EFAULT;
8514                         break;
8515                 }
8516                 err = io_buffer_validate(&iov);
8517                 if (err)
8518                         break;
8519                 if (!iov.iov_base && tag) {
8520                         err = -EINVAL;
8521                         break;
8522                 }
8523                 err = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &imu, &last_hpage);
8524                 if (err)
8525                         break;
8526
8527                 i = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_bufs);
8528                 if (ctx->user_bufs[i] != ctx->dummy_ubuf) {
8529                         err = io_queue_rsrc_removal(ctx->buf_data, offset,
8530                                                     ctx->rsrc_node, ctx->user_bufs[i]);
8531                         if (unlikely(err)) {
8532                                 io_buffer_unmap(ctx, &imu);
8533                                 break;
8534                         }
8535                         ctx->user_bufs[i] = NULL;
8536                         needs_switch = true;
8537                 }
8538
8539                 ctx->user_bufs[i] = imu;
8540                 *io_get_tag_slot(ctx->buf_data, offset) = tag;
8541         }
8542
8543         if (needs_switch)
8544                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->buf_data);
8545         return done ? done : err;
8546 }
8547
8548 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8549 {
8550         __s32 __user *fds = arg;
8551         int fd;
8552
8553         if (ctx->cq_ev_fd)
8554                 return -EBUSY;
8555
8556         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8557                 return -EFAULT;
8558
8559         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8560         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8561                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8562                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8563                 return ret;
8564         }
8565
8566         return 0;
8567 }
8568
8569 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8570 {
8571         if (ctx->cq_ev_fd) {
8572                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8573                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8574                 return 0;
8575         }
8576
8577         return -ENXIO;
8578 }
8579
8580 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8581 {
8582         struct io_buffer *buf;
8583         unsigned long index;
8584
8585         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
8586                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
8587 }
8588
8589 static void io_req_cache_free(struct list_head *list, struct task_struct *tsk)
8590 {
8591         struct io_kiocb *req, *nxt;
8592
8593         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, compl.list) {
8594                 if (tsk && req->task != tsk)
8595                         continue;
8596                 list_del(&req->compl.list);
8597                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
8598         }
8599 }
8600
8601 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8602 {
8603         struct io_submit_state *submit_state = &ctx->submit_state;
8604         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
8605
8606         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8607
8608         if (submit_state->free_reqs) {
8609                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, submit_state->free_reqs,
8610                                      submit_state->reqs);
8611                 submit_state->free_reqs = 0;
8612         }
8613
8614         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
8615         io_req_cache_free(&cs->free_list, NULL);
8616         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8617 }
8618
8619 static bool io_wait_rsrc_data(struct io_rsrc_data *data)
8620 {
8621         if (!data)
8622                 return false;
8623         if (!atomic_dec_and_test(&data->refs))
8624                 wait_for_completion(&data->done);
8625         return true;
8626 }
8627
8628 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8629 {
8630         io_sq_thread_finish(ctx);
8631
8632         if (ctx->mm_account) {
8633                 mmdrop(ctx->mm_account);
8634                 ctx->mm_account = NULL;
8635         }
8636
8637         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8638         if (io_wait_rsrc_data(ctx->buf_data))
8639                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8640         if (io_wait_rsrc_data(ctx->file_data))
8641                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
8642         if (ctx->rings)
8643                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
8644         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8645         io_eventfd_unregister(ctx);
8646         io_destroy_buffers(ctx);
8647         if (ctx->sq_creds)
8648                 put_cred(ctx->sq_creds);
8649
8650         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
8651         if (ctx->rsrc_node)
8652                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_node);
8653         if (ctx->rsrc_backup_node)
8654                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_backup_node);
8655         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
8656
8657         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
8658         WARN_ON_ONCE(!llist_empty(&ctx->rsrc_put_llist));
8659
8660 #if defined(CONFIG_UNIX)
8661         if (ctx->ring_sock) {
8662                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8663                 sock_release(ctx->ring_sock);
8664         }
8665 #endif
8666
8667         io_mem_free(ctx->rings);
8668         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8669
8670         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8671         free_uid(ctx->user);
8672         io_req_caches_free(ctx);
8673         if (ctx->hash_map)
8674                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
8675         kfree(ctx->cancel_hash);
8676         kfree(ctx->dummy_ubuf);
8677         kfree(ctx);
8678 }
8679
8680 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8681 {
8682         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8683         __poll_t mask = 0;
8684
8685         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8686         /*
8687          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8688          * io_commit_cqring
8689          */
8690         smp_rmb();
8691         if (!io_sqring_full(ctx))
8692                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8693
8694         /*
8695          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
8696          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
8697          *      CPU0                    CPU1
8698          *      ----                    ----
8699          * lock(&ctx->uring_lock);
8700          *                              lock(&ep->mtx);
8701          *                              lock(&ctx->uring_lock);
8702          * lock(&ep->mtx);
8703          *
8704          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
8705          * pushs them to do the flush.
8706          */
8707         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
8708                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8709
8710         return mask;
8711 }
8712
8713 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8714 {
8715         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8716
8717         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8718 }
8719
8720 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8721 {
8722         const struct cred *creds;
8723
8724         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
8725         if (creds) {
8726                 put_cred(creds);
8727                 return 0;
8728         }
8729
8730         return -EINVAL;
8731 }
8732
8733 static inline bool io_run_ctx_fallback(struct io_ring_ctx *ctx)
8734 {
8735         return io_run_task_work_head(&ctx->exit_task_work);
8736 }
8737
8738 struct io_tctx_exit {
8739         struct callback_head            task_work;
8740         struct completion               completion;
8741         struct io_ring_ctx              *ctx;
8742 };
8743
8744 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
8745 {
8746         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8747         struct io_tctx_exit *work;
8748
8749         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8750         /*
8751          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
8752          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
8753          */
8754         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
8755                 io_uring_del_tctx_node((unsigned long)work->ctx);
8756         complete(&work->completion);
8757 }
8758
8759 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8760 {
8761         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8762
8763         return req->ctx == data;
8764 }
8765
8766 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8767 {
8768         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
8769         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
8770         struct io_tctx_exit exit;
8771         struct io_tctx_node *node;
8772         int ret;
8773
8774         /*
8775          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8776          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8777          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8778          * as nobody else will be looking for them.
8779          */
8780         do {
8781                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true);
8782                 if (ctx->sq_data) {
8783                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8784                         struct task_struct *tsk;
8785
8786                         io_sq_thread_park(sqd);
8787                         tsk = sqd->thread;
8788                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
8789                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
8790                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8791                         io_sq_thread_unpark(sqd);
8792                 }
8793
8794                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8795         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8796
8797         init_completion(&exit.completion);
8798         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
8799         exit.ctx = ctx;
8800         /*
8801          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
8802          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
8803          * completion_lock, see __io_req_task_submit(). Apart from other work,
8804          * this lock/unlock section also waits them to finish.
8805          */
8806         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8807         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
8808                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8809
8810                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
8811                                         ctx_node);
8812                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
8813                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
8814                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
8815                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
8816                         continue;
8817                 wake_up_process(node->task);
8818
8819                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8820                 wait_for_completion(&exit.completion);
8821                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8822         }
8823         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8824         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8825         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8826
8827         io_ring_ctx_free(ctx);
8828 }
8829
8830 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
8831 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
8832                              bool cancel_all)
8833 {
8834         struct io_kiocb *req, *tmp;
8835         int canceled = 0;
8836
8837         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8838         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8839                 if (io_match_task(req, tsk, cancel_all)) {
8840                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
8841                         canceled++;
8842                 }
8843         }
8844         if (canceled != 0)
8845                 io_commit_cqring(ctx);
8846         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8847         if (canceled != 0)
8848                 io_cqring_ev_posted(ctx);
8849         return canceled != 0;
8850 }
8851
8852 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8853 {
8854         unsigned long index;
8855         struct creds *creds;
8856
8857         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8858         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8859         if (ctx->rings)
8860                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
8861         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
8862                 io_unregister_personality(ctx, index);
8863         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8864
8865         io_kill_timeouts(ctx, NULL, true);
8866         io_poll_remove_all(ctx, NULL, true);
8867
8868         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8869         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8870
8871         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8872         /*
8873          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8874          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8875          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8876          * over using system_wq.
8877          */
8878         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8879 }
8880
8881 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8882 {
8883         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8884
8885         file->private_data = NULL;
8886         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8887         return 0;
8888 }
8889
8890 struct io_task_cancel {
8891         struct task_struct *task;
8892         bool all;
8893 };
8894
8895 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8896 {
8897         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8898         struct io_task_cancel *cancel = data;
8899         bool ret;
8900
8901         if (!cancel->all && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8902                 unsigned long flags;
8903                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8904
8905                 /* protect against races with linked timeouts */
8906                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8907                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->all);
8908                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8909         } else {
8910                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->all);
8911         }
8912         return ret;
8913 }
8914
8915 static bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8916                                   struct task_struct *task, bool cancel_all)
8917 {
8918         struct io_defer_entry *de;
8919         LIST_HEAD(list);
8920
8921         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8922         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8923                 if (io_match_task(de->req, task, cancel_all)) {
8924                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8925                         break;
8926                 }
8927         }
8928         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8929         if (list_empty(&list))
8930                 return false;
8931
8932         while (!list_empty(&list)) {
8933                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8934                 list_del_init(&de->list);
8935                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
8936                 kfree(de);
8937         }
8938         return true;
8939 }
8940
8941 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
8942 {
8943         struct io_tctx_node *node;
8944         enum io_wq_cancel cret;
8945         bool ret = false;
8946
8947         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8948         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
8949                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
8950
8951                 /*
8952                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
8953                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
8954                  */
8955                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
8956                         continue;
8957                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8958                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8959         }
8960         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8961
8962         return ret;
8963 }
8964
8965 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8966                                          struct task_struct *task,
8967                                          bool cancel_all)
8968 {
8969         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .all = cancel_all, };
8970         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
8971
8972         while (1) {
8973                 enum io_wq_cancel cret;
8974                 bool ret = false;
8975
8976                 if (!task) {
8977                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
8978                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
8979                         /*
8980                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
8981                          * it's fine as the task is in exit/exec.
8982                          */
8983                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
8984                                                &cancel, true);
8985                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8986                 }
8987
8988                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8989                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
8990                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
8991                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8992                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8993                                 ret = true;
8994                         }
8995                 }
8996
8997                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, cancel_all);
8998                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, cancel_all);
8999                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, cancel_all);
9000                 ret |= io_run_task_work();
9001                 ret |= io_run_ctx_fallback(ctx);
9002                 if (!ret)
9003                         break;
9004                 cond_resched();
9005         }
9006 }
9007
9008 static int __io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9009 {
9010         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9011         struct io_tctx_node *node;
9012         int ret;
9013
9014         if (unlikely(!tctx)) {
9015                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
9016                 if (unlikely(ret))
9017                         return ret;
9018                 tctx = current->io_uring;
9019         }
9020         if (!xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx)) {
9021                 node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
9022                 if (!node)
9023                         return -ENOMEM;
9024                 node->ctx = ctx;
9025                 node->task = current;
9026
9027                 ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
9028                                         node, GFP_KERNEL));
9029                 if (ret) {
9030                         kfree(node);
9031                         return ret;
9032                 }
9033
9034                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9035                 list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
9036                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9037         }
9038         tctx->last = ctx;
9039         return 0;
9040 }
9041
9042 /*
9043  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
9044  */
9045 static inline int io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9046 {
9047         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9048
9049         if (likely(tctx && tctx->last == ctx))
9050                 return 0;
9051         return __io_uring_add_tctx_node(ctx);
9052 }
9053
9054 /*
9055  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
9056  */
9057 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index)
9058 {
9059         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9060         struct io_tctx_node *node;
9061
9062         if (!tctx)
9063                 return;
9064         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
9065         if (!node)
9066                 return;
9067
9068         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
9069         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
9070
9071         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
9072         list_del(&node->ctx_node);
9073         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
9074
9075         if (tctx->last == node->ctx)
9076                 tctx->last = NULL;
9077         kfree(node);
9078 }
9079
9080 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
9081 {
9082         struct io_wq *wq = tctx->io_wq;
9083         struct io_tctx_node *node;
9084         unsigned long index;
9085
9086         xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
9087                 io_uring_del_tctx_node(index);
9088         if (wq) {
9089                 /*
9090                  * Must be after io_uring_del_task_file() (removes nodes under
9091                  * uring_lock) to avoid race with io_uring_try_cancel_iowq().
9092                  */
9093                 tctx->io_wq = NULL;
9094                 io_wq_put_and_exit(wq);
9095         }
9096 }
9097
9098 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
9099 {
9100         if (tracked)
9101                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
9102         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
9103 }
9104
9105 static void io_uring_drop_tctx_refs(struct task_struct *task)
9106 {
9107         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
9108         unsigned int refs = tctx->cached_refs;
9109
9110         tctx->cached_refs = 0;
9111         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, refs);
9112         put_task_struct_many(task, refs);
9113 }
9114
9115 /*
9116  * Find any io_uring ctx that this task has registered or done IO on, and cancel
9117  * requests. @sqd should be not-null IIF it's an SQPOLL thread cancellation.
9118  */
9119 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd)
9120 {
9121         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9122         struct io_ring_ctx *ctx;
9123         s64 inflight;
9124         DEFINE_WAIT(wait);
9125
9126         WARN_ON_ONCE(sqd && sqd->thread != current);
9127
9128         if (!current->io_uring)
9129                 return;
9130         if (tctx->io_wq)
9131                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
9132
9133         io_uring_drop_tctx_refs(current);
9134         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9135         do {
9136                 /* read completions before cancelations */
9137                 inflight = tctx_inflight(tctx, !cancel_all);
9138                 if (!inflight)
9139                         break;
9140
9141                 if (!sqd) {
9142                         struct io_tctx_node *node;
9143                         unsigned long index;
9144
9145                         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
9146                                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
9147                                 if (node->ctx->sq_data)
9148                                         continue;
9149                                 io_uring_try_cancel_requests(node->ctx, current,
9150                                                              cancel_all);
9151                         }
9152                 } else {
9153                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
9154                                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current,
9155                                                              cancel_all);
9156                 }
9157
9158                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9159                 /*
9160                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9161                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9162                  * prepare_to_wait().
9163                  */
9164                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
9165                         schedule();
9166                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9167         } while (1);
9168         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9169
9170         io_uring_clean_tctx(tctx);
9171         if (cancel_all) {
9172                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
9173                 __io_uring_free(current);
9174         }
9175 }
9176
9177 void __io_uring_cancel(struct files_struct *files)
9178 {
9179         io_uring_cancel_generic(!files, NULL);
9180 }
9181
9182 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9183                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9184 {
9185         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9186         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9187         struct page *page;
9188         void *ptr;
9189
9190         switch (offset) {
9191         case IORING_OFF_SQ_RING:
9192         case IORING_OFF_CQ_RING:
9193                 ptr = ctx->rings;
9194                 break;
9195         case IORING_OFF_SQES:
9196                 ptr = ctx->sq_sqes;
9197                 break;
9198         default:
9199                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9200         }
9201
9202         page = virt_to_head_page(ptr);
9203         if (sz > page_size(page))
9204                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9205
9206         return ptr;
9207 }
9208
9209 #ifdef CONFIG_MMU
9210
9211 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9212 {
9213         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9214         unsigned long pfn;
9215         void *ptr;
9216
9217         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9218         if (IS_ERR(ptr))
9219                 return PTR_ERR(ptr);
9220
9221         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9222         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9223 }
9224
9225 #else /* !CONFIG_MMU */
9226
9227 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9228 {
9229         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9230 }
9231
9232 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9233 {
9234         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9235 }
9236
9237 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9238         unsigned long addr, unsigned long len,
9239         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9240 {
9241         void *ptr;
9242
9243         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9244         if (IS_ERR(ptr))
9245                 return PTR_ERR(ptr);
9246
9247         return (unsigned long) ptr;
9248 }
9249
9250 #endif /* !CONFIG_MMU */
9251
9252 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9253 {
9254         DEFINE_WAIT(wait);
9255
9256         do {
9257                 if (!io_sqring_full(ctx))
9258                         break;
9259                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9260
9261                 if (!io_sqring_full(ctx))
9262                         break;
9263                 schedule();
9264         } while (!signal_pending(current));
9265
9266         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9267         return 0;
9268 }
9269
9270 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9271                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9272                           const sigset_t __user **sig)
9273 {
9274         struct io_uring_getevents_arg arg;
9275
9276         /*
9277          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9278          * is just a pointer to the sigset_t.
9279          */
9280         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9281                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9282                 *ts = NULL;
9283                 return 0;
9284         }
9285
9286         /*
9287          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9288          * timespec and sigset_t pointers if good.
9289          */
9290         if (*argsz != sizeof(arg))
9291                 return -EINVAL;
9292         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9293                 return -EFAULT;
9294         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9295         *argsz = arg.sigmask_sz;
9296         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9297         return 0;
9298 }
9299
9300 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9301                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9302                 size_t, argsz)
9303 {
9304         struct io_ring_ctx *ctx;
9305         int submitted = 0;
9306         struct fd f;
9307         long ret;
9308
9309         io_run_task_work();
9310
9311         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9312                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG)))
9313                 return -EINVAL;
9314
9315         f = fdget(fd);
9316         if (unlikely(!f.file))
9317                 return -EBADF;
9318
9319         ret = -EOPNOTSUPP;
9320         if (unlikely(f.file->f_op != &io_uring_fops))
9321                 goto out_fput;
9322
9323         ret = -ENXIO;
9324         ctx = f.file->private_data;
9325         if (unlikely(!percpu_ref_tryget(&ctx->refs)))
9326                 goto out_fput;
9327
9328         ret = -EBADFD;
9329         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9330                 goto out;
9331
9332         /*
9333          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9334          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9335          * we were asked to.
9336          */
9337         ret = 0;
9338         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9339                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
9340
9341                 ret = -EOWNERDEAD;
9342                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
9343                         goto out;
9344                 }
9345                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9346                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9347                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9348                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9349                         if (ret)
9350                                 goto out;
9351                 }
9352                 submitted = to_submit;
9353         } else if (to_submit) {
9354                 ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
9355                 if (unlikely(ret))
9356                         goto out;
9357                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9358                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9359                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9360
9361                 if (submitted != to_submit)
9362                         goto out;
9363         }
9364         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9365                 const sigset_t __user *sig;
9366                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9367
9368                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9369                 if (unlikely(ret))
9370                         goto out;
9371
9372                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9373
9374                 /*
9375                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9376                  * space applications don't need to do io completion events
9377                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9378                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9379                  */
9380                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9381                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9382                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9383                 } else {
9384                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9385                 }
9386         }
9387
9388 out:
9389         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9390 out_fput:
9391         fdput(f);
9392         return submitted ? submitted : ret;
9393 }
9394
9395 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9396 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
9397                 const struct cred *cred)
9398 {
9399         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9400         struct group_info *gi;
9401         kernel_cap_t cap;
9402         unsigned __capi;
9403         int g;
9404
9405         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9406         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9407         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9408         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9409         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9410         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9411         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9412         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9413         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9414         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9415         gi = cred->group_info;
9416         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9417                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9418                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9419         }
9420         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9421         cap = cred->cap_effective;
9422         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9423                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9424         seq_putc(m, '\n');
9425         return 0;
9426 }
9427
9428 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9429 {
9430         struct io_sq_data *sq = NULL;
9431         bool has_lock;
9432         int i;
9433
9434         /*
9435          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9436          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9437          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9438          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9439          */
9440         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9441
9442         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9443                 sq = ctx->sq_data;
9444                 if (!sq->thread)
9445                         sq = NULL;
9446         }
9447
9448         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9449         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9450         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9451         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9452                 struct file *f = io_file_from_index(ctx, i);
9453
9454                 if (f)
9455                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9456                 else
9457                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9458         }
9459         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9460         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9461                 struct io_mapped_ubuf *buf = ctx->user_bufs[i];
9462                 unsigned int len = buf->ubuf_end - buf->ubuf;
9463
9464                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf, len);
9465         }
9466         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
9467                 unsigned long index;
9468                 const struct cred *cred;
9469
9470                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9471                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
9472                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
9473         }
9474         seq_printf(m, "PollList:\n");
9475         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9476         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9477                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9478                 struct io_kiocb *req;
9479
9480                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9481                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9482                                         req->task->task_works != NULL);
9483         }
9484         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9485         if (has_lock)
9486                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9487 }
9488
9489 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9490 {
9491         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9492
9493         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9494                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9495                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9496         }
9497 }
9498 #endif
9499
9500 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9501         .release        = io_uring_release,
9502         .mmap           = io_uring_mmap,
9503 #ifndef CONFIG_MMU
9504         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9505         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9506 #endif
9507         .poll           = io_uring_poll,
9508         .fasync         = io_uring_fasync,
9509 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9510         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9511 #endif
9512 };
9513
9514 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9515                                   struct io_uring_params *p)
9516 {
9517         struct io_rings *rings;
9518         size_t size, sq_array_offset;
9519
9520         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9521         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9522         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9523
9524         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9525         if (size == SIZE_MAX)
9526                 return -EOVERFLOW;
9527
9528         rings = io_mem_alloc(size);
9529         if (!rings)
9530                 return -ENOMEM;
9531
9532         ctx->rings = rings;
9533         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9534         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9535         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9536         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9537         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9538
9539         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9540         if (size == SIZE_MAX) {
9541                 io_mem_free(ctx->rings);
9542                 ctx->rings = NULL;
9543                 return -EOVERFLOW;
9544         }
9545
9546         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9547         if (!ctx->sq_sqes) {
9548                 io_mem_free(ctx->rings);
9549                 ctx->rings = NULL;
9550                 return -ENOMEM;
9551         }
9552
9553         return 0;
9554 }
9555
9556 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9557 {
9558         int ret, fd;
9559
9560         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9561         if (fd < 0)
9562                 return fd;
9563
9564         ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
9565         if (ret) {
9566                 put_unused_fd(fd);
9567                 return ret;
9568         }
9569         fd_install(fd, file);
9570         return fd;
9571 }
9572
9573 /*
9574  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9575  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9576  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9577  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9578  */
9579 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9580 {
9581         struct file *file;
9582 #if defined(CONFIG_UNIX)
9583         int ret;
9584
9585         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9586                                 &ctx->ring_sock);
9587         if (ret)
9588                 return ERR_PTR(ret);
9589 #endif
9590
9591         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9592                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9593 #if defined(CONFIG_UNIX)
9594         if (IS_ERR(file)) {
9595                 sock_release(ctx->ring_sock);
9596                 ctx->ring_sock = NULL;
9597         } else {
9598                 ctx->ring_sock->file = file;
9599         }
9600 #endif
9601         return file;
9602 }
9603
9604 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9605                            struct io_uring_params __user *params)
9606 {
9607         struct io_ring_ctx *ctx;
9608         struct file *file;
9609         int ret;
9610
9611         if (!entries)
9612                 return -EINVAL;
9613         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9614                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9615                         return -EINVAL;
9616                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9617         }
9618
9619         /*
9620          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9621          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9622          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9623          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9624          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9625          * of CQ ring entries manually.
9626          */
9627         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9628         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9629                 /*
9630                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9631                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9632                  * any cq vs sq ring sizing.
9633                  */
9634                 if (!p->cq_entries)
9635                         return -EINVAL;
9636                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9637                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9638                                 return -EINVAL;
9639                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9640                 }
9641                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9642                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9643                         return -EINVAL;
9644         } else {
9645                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9646         }
9647
9648         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9649         if (!ctx)
9650                 return -ENOMEM;
9651         ctx->compat = in_compat_syscall();
9652         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
9653                 ctx->user = get_uid(current_user());
9654
9655         /*
9656          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9657          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9658          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9659          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9660          */
9661         mmgrab(current->mm);
9662         ctx->mm_account = current->mm;
9663
9664         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9665         if (ret)
9666                 goto err;
9667
9668         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9669         if (ret)
9670                 goto err;
9671         /* always set a rsrc node */
9672         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9673         if (ret)
9674                 goto err;
9675         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
9676
9677         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9678         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9679         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9680         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9681         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9682         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9683         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9684         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9685
9686         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9687         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9688         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9689         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9690         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9691         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9692         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9693         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9694
9695         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9696                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9697                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9698                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9699                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
9700                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS;
9701
9702         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9703                 ret = -EFAULT;
9704                 goto err;
9705         }
9706
9707         file = io_uring_get_file(ctx);
9708         if (IS_ERR(file)) {
9709                 ret = PTR_ERR(file);
9710                 goto err;
9711         }
9712
9713         /*
9714          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9715          * having closed it before we finish setup
9716          */
9717         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9718         if (ret < 0) {
9719                 /* fput will clean it up */
9720                 fput(file);
9721                 return ret;
9722         }
9723
9724         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9725         return ret;
9726 err:
9727         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9728         return ret;
9729 }
9730
9731 /*
9732  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9733  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9734  * params structure passed in.
9735  */
9736 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9737 {
9738         struct io_uring_params p;
9739         int i;
9740
9741         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9742                 return -EFAULT;
9743         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9744                 if (p.resv[i])
9745                         return -EINVAL;
9746         }
9747
9748         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9749                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9750                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9751                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9752                 return -EINVAL;
9753
9754         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9755 }
9756
9757 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9758                 struct io_uring_params __user *, params)
9759 {
9760         return io_uring_setup(entries, params);
9761 }
9762
9763 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9764 {
9765         struct io_uring_probe *p;
9766         size_t size;
9767         int i, ret;
9768
9769         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9770         if (size == SIZE_MAX)
9771                 return -EOVERFLOW;
9772         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9773         if (!p)
9774                 return -ENOMEM;
9775
9776         ret = -EFAULT;
9777         if (copy_from_user(p, arg, size))
9778                 goto out;
9779         ret = -EINVAL;
9780         if (memchr_inv(p, 0, size))
9781                 goto out;
9782
9783         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9784         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9785                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9786
9787         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9788                 p->ops[i].op = i;
9789                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9790                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9791         }
9792         p->ops_len = i;
9793
9794         ret = 0;
9795         if (copy_to_user(arg, p, size))
9796                 ret = -EFAULT;
9797 out:
9798         kfree(p);
9799         return ret;
9800 }
9801
9802 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9803 {
9804         const struct cred *creds;
9805         u32 id;
9806         int ret;
9807
9808         creds = get_current_cred();
9809
9810         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
9811                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
9812         if (!ret)
9813                 return id;
9814         put_cred(creds);
9815         return ret;
9816 }
9817
9818 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9819                                     unsigned int nr_args)
9820 {
9821         struct io_uring_restriction *res;
9822         size_t size;
9823         int i, ret;
9824
9825         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9826         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9827                 return -EBADFD;
9828
9829         /* We allow only a single restrictions registration */
9830         if (ctx->restrictions.registered)
9831                 return -EBUSY;
9832
9833         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9834                 return -EINVAL;
9835
9836         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9837         if (size == SIZE_MAX)
9838                 return -EOVERFLOW;
9839
9840         res = memdup_user(arg, size);
9841         if (IS_ERR(res))
9842                 return PTR_ERR(res);
9843
9844         ret = 0;
9845
9846         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9847                 switch (res[i].opcode) {
9848                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9849                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9850                                 ret = -EINVAL;
9851                                 goto out;
9852                         }
9853
9854                         __set_bit(res[i].register_op,
9855                                   ctx->restrictions.register_op);
9856                         break;
9857                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9858                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9859                                 ret = -EINVAL;
9860                                 goto out;
9861                         }
9862
9863                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9864                         break;
9865                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9866                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9867                         break;
9868                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9869                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9870                         break;
9871                 default:
9872                         ret = -EINVAL;
9873                         goto out;
9874                 }
9875         }
9876
9877 out:
9878         /* Reset all restrictions if an error happened */
9879         if (ret != 0)
9880                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9881         else
9882                 ctx->restrictions.registered = true;
9883
9884         kfree(res);
9885         return ret;
9886 }
9887
9888 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9889 {
9890         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9891                 return -EBADFD;
9892
9893         if (ctx->restrictions.registered)
9894                 ctx->restricted = 1;
9895
9896         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9897         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
9898                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9899         return 0;
9900 }
9901
9902 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
9903                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
9904                                      unsigned nr_args)
9905 {
9906         __u32 tmp;
9907         int err;
9908
9909         if (up->resv)
9910                 return -EINVAL;
9911         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &tmp))
9912                 return -EOVERFLOW;
9913         err = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9914         if (err)
9915                 return err;
9916
9917         switch (type) {
9918         case IORING_RSRC_FILE:
9919                 return __io_sqe_files_update(ctx, up, nr_args);
9920         case IORING_RSRC_BUFFER:
9921                 return __io_sqe_buffers_update(ctx, up, nr_args);
9922         }
9923         return -EINVAL;
9924 }
9925
9926 static int io_register_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9927                                     unsigned nr_args)
9928 {
9929         struct io_uring_rsrc_update2 up;
9930
9931         if (!nr_args)
9932                 return -EINVAL;
9933         memset(&up, 0, sizeof(up));
9934         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(struct io_uring_rsrc_update)))
9935                 return -EFAULT;
9936         return __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE, &up, nr_args);
9937 }
9938
9939 static int io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9940                                    unsigned size, unsigned type)
9941 {
9942         struct io_uring_rsrc_update2 up;
9943
9944         if (size != sizeof(up))
9945                 return -EINVAL;
9946         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
9947                 return -EFAULT;
9948         if (!up.nr || up.resv)
9949                 return -EINVAL;
9950         return __io_register_rsrc_update(ctx, type, &up, up.nr);
9951 }
9952
9953 static int io_register_rsrc(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9954                             unsigned int size, unsigned int type)
9955 {
9956         struct io_uring_rsrc_register rr;
9957
9958         /* keep it extendible */
9959         if (size != sizeof(rr))
9960                 return -EINVAL;
9961
9962         memset(&rr, 0, sizeof(rr));
9963         if (copy_from_user(&rr, arg, size))
9964                 return -EFAULT;
9965         if (!rr.nr || rr.resv || rr.resv2)
9966                 return -EINVAL;
9967
9968         switch (type) {
9969         case IORING_RSRC_FILE:
9970                 return io_sqe_files_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
9971                                              rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
9972         case IORING_RSRC_BUFFER:
9973                 return io_sqe_buffers_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
9974                                                rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
9975         }
9976         return -EINVAL;
9977 }
9978
9979 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9980 {
9981         switch (op) {
9982         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
9983         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
9984         case IORING_REGISTER_FILES:
9985         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9986         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9987         case IORING_REGISTER_PROBE:
9988         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9989         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9990         case IORING_REGISTER_FILES2:
9991         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
9992         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
9993         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
9994                 return false;
9995         default:
9996                 return true;
9997         }
9998 }
9999
10000 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
10001                                void __user *arg, unsigned nr_args)
10002         __releases(ctx->uring_lock)
10003         __acquires(ctx->uring_lock)
10004 {
10005         int ret;
10006
10007         /*
10008          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
10009          * someone else killed the ctx or is already going through
10010          * io_uring_register().
10011          */
10012         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
10013                 return -ENXIO;
10014
10015         if (ctx->restricted) {
10016                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
10017                         return -EINVAL;
10018                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
10019                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
10020                         return -EACCES;
10021         }
10022
10023         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10024                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
10025
10026                 /*
10027                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
10028                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
10029                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
10030                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
10031                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
10032                  * after we've killed the percpu ref.
10033                  */
10034                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10035                 do {
10036                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
10037                         if (!ret)
10038                                 break;
10039                         ret = io_run_task_work_sig();
10040                         if (ret < 0)
10041                                 break;
10042                 } while (1);
10043                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10044
10045                 if (ret) {
10046                         io_refs_resurrect(&ctx->refs, &ctx->ref_comp);
10047                         return ret;
10048                 }
10049         }
10050
10051         switch (opcode) {
10052         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10053                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10054                 break;
10055         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10056                 ret = -EINVAL;
10057                 if (arg || nr_args)
10058                         break;
10059                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
10060                 break;
10061         case IORING_REGISTER_FILES:
10062                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10063                 break;
10064         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10065                 ret = -EINVAL;
10066                 if (arg || nr_args)
10067                         break;
10068                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
10069                 break;
10070         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10071                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
10072                 break;
10073         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
10074         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
10075                 ret = -EINVAL;
10076                 if (nr_args != 1)
10077                         break;
10078                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
10079                 if (ret)
10080                         break;
10081                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
10082                         ctx->eventfd_async = 1;
10083                 else
10084                         ctx->eventfd_async = 0;
10085                 break;
10086         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
10087                 ret = -EINVAL;
10088                 if (arg || nr_args)
10089                         break;
10090                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
10091                 break;
10092         case IORING_REGISTER_PROBE:
10093                 ret = -EINVAL;
10094                 if (!arg || nr_args > 256)
10095                         break;
10096                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
10097                 break;
10098         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10099                 ret = -EINVAL;
10100                 if (arg || nr_args)
10101                         break;
10102                 ret = io_register_personality(ctx);
10103                 break;
10104         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10105                 ret = -EINVAL;
10106                 if (arg)
10107                         break;
10108                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
10109                 break;
10110         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
10111                 ret = -EINVAL;
10112                 if (arg || nr_args)
10113                         break;
10114                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
10115                 break;
10116         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
10117                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
10118                 break;
10119         case IORING_REGISTER_FILES2:
10120                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_FILE);
10121                 break;
10122         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10123                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10124                                               IORING_RSRC_FILE);
10125                 break;
10126         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10127                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_BUFFER);
10128                 break;
10129         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10130                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10131                                               IORING_RSRC_BUFFER);
10132                 break;
10133         default:
10134                 ret = -EINVAL;
10135                 break;
10136         }
10137
10138         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10139                 /* bring the ctx back to life */
10140                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
10141                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
10142         }
10143         return ret;
10144 }
10145
10146 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
10147                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
10148 {
10149         struct io_ring_ctx *ctx;
10150         long ret = -EBADF;
10151         struct fd f;
10152
10153         f = fdget(fd);
10154         if (!f.file)
10155                 return -EBADF;
10156
10157         ret = -EOPNOTSUPP;
10158         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
10159                 goto out_fput;
10160
10161         ctx = f.file->private_data;
10162
10163         io_run_task_work();
10164
10165         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10166         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
10167         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10168         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
10169                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
10170 out_fput:
10171         fdput(f);
10172         return ret;
10173 }
10174
10175 static int __init io_uring_init(void)
10176 {
10177 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
10178         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
10179         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
10180 } while (0)
10181
10182 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
10183         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
10184         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
10185         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
10186         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
10187         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
10188         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
10189         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
10190         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
10191         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
10192         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
10193         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
10194         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
10195         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
10196         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
10197         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
10198         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
10199         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
10200         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
10201         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
10202         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
10203         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
10204         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
10205         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
10206         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
10207         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
10208         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
10209         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
10210         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
10211         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
10212         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
10213
10214         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
10215                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
10216         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
10217                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
10218         /* should fit into one byte */
10219         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
10220
10221         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
10222         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
10223         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
10224                                 SLAB_ACCOUNT);
10225         return 0;
10226 };
10227 __initcall(io_uring_init);