fs/io_uring.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
   4  * supporting fast/efficient IO.
   5  *
   6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
   7  * the application and kernel side.
   8  *
   9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
  10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
  11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
  12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
  13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
  14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
  15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
  16  * CQ entries.
  17  *
  18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
  19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
  20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
  21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
  22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
  23  * head will do).
  24  *
  25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
  26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
  27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
  28  * between.
  29  *
  30  * Also see the examples in the liburing library:
  31  *
  32  *      git://git.kernel.dk/liburing
  33  *
  34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
  35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
  36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
  37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
  38  *
  39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
  40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
  41  */
  42 #include <linux/kernel.h>
  43 #include <linux/init.h>
  44 #include <linux/errno.h>
  45 #include <linux/syscalls.h>
  46 #include <linux/compat.h>
  47 #include <net/compat.h>
  48 #include <linux/refcount.h>
  49 #include <linux/uio.h>
  50 #include <linux/bits.h>
  51
  52 #include <linux/sched/signal.h>
  53 #include <linux/fs.h>
  54 #include <linux/file.h>
  55 #include <linux/fdtable.h>
  56 #include <linux/mm.h>
  57 #include <linux/mman.h>
  58 #include <linux/percpu.h>
  59 #include <linux/slab.h>
  60 #include <linux/blkdev.h>
  61 #include <linux/bvec.h>
  62 #include <linux/net.h>
  63 #include <net/sock.h>
  64 #include <net/af_unix.h>
  65 #include <net/scm.h>
  66 #include <linux/anon_inodes.h>
  67 #include <linux/sched/mm.h>
  68 #include <linux/uaccess.h>
  69 #include <linux/nospec.h>
  70 #include <linux/sizes.h>
  71 #include <linux/hugetlb.h>
  72 #include <linux/highmem.h>
  73 #include <linux/namei.h>
  74 #include <linux/fsnotify.h>
  75 #include <linux/fadvise.h>
  76 #include <linux/eventpoll.h>
  77 #include <linux/splice.h>
  78 #include <linux/task_work.h>
  79 #include <linux/pagemap.h>
  80 #include <linux/io_uring.h>
  81 #include <linux/freezer.h>
  82
  83 #define CREATE_TRACE_POINTS
  84 #include <trace/events/io_uring.h>
  85
  86 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  87
  88 #include "internal.h"
  89 #include "io-wq.h"
  90
  91 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  92 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  93
  94 /*
  95  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
  96  */
  97 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
  98 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
  99 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
 100 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
 101 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
 102                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
 103
 104 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
 105                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
 106                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
 107
 108 struct io_uring {
 109         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 110         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 111 };
 112
 113 /*
 114  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 115  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 116  *
 117  * The offsets to the member fields are published through struct
 118  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 119  */
 120 struct io_rings {
 121         /*
 122          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 123          * masked to get valid indices.
 124          *
 125          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 126          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 127          * cq ring.
 128          */
 129         struct io_uring         sq, cq;
 130         /*
 131          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 132          * ring_entries - 1)
 133          */
 134         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 135         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 136         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 137         /*
 138          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 139          * invalid index stored in array
 140          *
 141          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 142          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 143          * cached value).
 144          *
 145          * After a new SQ head value was read by the application this
 146          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 147          * the new SQ head (and possibly more).
 148          */
 149         u32                     sq_dropped;
 150         /*
 151          * Runtime SQ flags
 152          *
 153          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 154          * application.
 155          *
 156          * The application needs a full memory barrier before checking
 157          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 158          */
 159         u32                     sq_flags;
 160         /*
 161          * Runtime CQ flags
 162          *
 163          * Written by the application, shouldn't be modified by the
 164          * kernel.
 165          */
 166         u32                     cq_flags;
 167         /*
 168          * Number of completion events lost because the queue was full;
 169          * this should be avoided by the application by making sure
 170          * there are not more requests pending than there is space in
 171          * the completion queue.
 172          *
 173          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 174          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 175          * cached value).
 176          *
 177          * As completion events come in out of order this counter is not
 178          * ordered with any other data.
 179          */
 180         u32                     cq_overflow;
 181         /*
 182          * Ring buffer of completion events.
 183          *
 184          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 185          * produced, so the application is allowed to modify pending
 186          * entries.
 187          */
 188         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 189 };
 190
 191 enum io_uring_cmd_flags {
 192         IO_URING_F_NONBLOCK             = 1,
 193         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 2,
 194 };
 195
 196 struct io_mapped_ubuf {
 197         u64             ubuf;
 198         size_t          len;
 199         struct          bio_vec *bvec;
 200         unsigned int    nr_bvecs;
 201         unsigned long   acct_pages;
 202 };
 203
 204 struct io_ring_ctx;
 205
 206 struct io_rsrc_put {
 207         struct list_head list;
 208         union {
 209                 void *rsrc;
 210                 struct file *file;
 211         };
 212 };
 213
 214 struct fixed_rsrc_table {
 215         struct file             **files;
 216 };
 217
 218 struct fixed_rsrc_ref_node {
 219         struct percpu_ref               refs;
 220         struct list_head                node;
 221         struct list_head                rsrc_list;
 222         struct fixed_rsrc_data          *rsrc_data;
 223         void                            (*rsrc_put)(struct io_ring_ctx *ctx,
 224                                                     struct io_rsrc_put *prsrc);
 225         struct llist_node               llist;
 226         bool                            done;
 227 };
 228
 229 struct fixed_rsrc_data {
 230         struct fixed_rsrc_table         *table;
 231         struct io_ring_ctx              *ctx;
 232
 233         struct fixed_rsrc_ref_node      *node;
 234         struct percpu_ref               refs;
 235         struct completion               done;
 236         bool                            quiesce;
 237 };
 238
 239 struct io_buffer {
 240         struct list_head list;
 241         __u64 addr;
 242         __s32 len;
 243         __u16 bid;
 244 };
 245
 246 struct io_restriction {
 247         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 248         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 249         u8 sqe_flags_allowed;
 250         u8 sqe_flags_required;
 251         bool registered;
 252 };
 253
 254 enum {
 255         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
 256         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
 257 };
 258
 259 struct io_sq_data {
 260         refcount_t              refs;
 261         struct rw_semaphore     rw_lock;
 262
 263         /* ctx's that are using this sqd */
 264         struct list_head        ctx_list;
 265
 266         struct task_struct      *thread;
 267         struct wait_queue_head  wait;
 268
 269         unsigned                sq_thread_idle;
 270         int                     sq_cpu;
 271         pid_t                   task_pid;
 272         pid_t                   task_tgid;
 273
 274         unsigned long           state;
 275         struct completion       exited;
 276 };
 277
 278 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 279 #define IO_COMPL_BATCH                  32
 280 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
 281 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
 282
 283 struct io_comp_state {
 284         struct io_kiocb         *reqs[IO_COMPL_BATCH];
 285         unsigned int            nr;
 286         unsigned int            locked_free_nr;
 287         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
 288         struct list_head        free_list;
 289         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
 290         struct list_head        locked_free_list;
 291 };
 292
 293 struct io_submit_link {
 294         struct io_kiocb         *head;
 295         struct io_kiocb         *last;
 296 };
 297
 298 struct io_submit_state {
 299         struct blk_plug         plug;
 300         struct io_submit_link   link;
 301
 302         /*
 303          * io_kiocb alloc cache
 304          */
 305         void                    *reqs[IO_REQ_CACHE_SIZE];
 306         unsigned int            free_reqs;
 307
 308         bool                    plug_started;
 309
 310         /*
 311          * Batch completion logic
 312          */
 313         struct io_comp_state    comp;
 314
 315         /*
 316          * File reference cache
 317          */
 318         struct file             *file;
 319         unsigned int            fd;
 320         unsigned int            file_refs;
 321         unsigned int            ios_left;
 322 };
 323
 324 struct io_ring_ctx {
 325         struct {
 326                 struct percpu_ref       refs;
 327         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 328
 329         struct {
 330                 unsigned int            flags;
 331                 unsigned int            compat: 1;
 332                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
 333                 unsigned int            drain_next: 1;
 334                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 335                 unsigned int            restricted: 1;
 336
 337                 /*
 338                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 339                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 340                  *
 341                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 342                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 343                  * the queue when needed.
 344                  *
 345                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 346                  * array.
 347                  */
 348                 u32                     *sq_array;
 349                 unsigned                cached_sq_head;
 350                 unsigned                sq_entries;
 351                 unsigned                sq_mask;
 352                 unsigned                sq_thread_idle;
 353                 unsigned                cached_sq_dropped;
 354                 unsigned                cached_cq_overflow;
 355                 unsigned long           sq_check_overflow;
 356
 357                 /* hashed buffered write serialization */
 358                 struct io_wq_hash       *hash_map;
 359
 360                 struct list_head        defer_list;
 361                 struct list_head        timeout_list;
 362                 struct list_head        cq_overflow_list;
 363
 364                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 365         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 366
 367         struct {
 368                 struct mutex            uring_lock;
 369                 wait_queue_head_t       wait;
 370         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 371
 372         struct io_submit_state          submit_state;
 373
 374         struct io_rings *rings;
 375
 376         /* Only used for accounting purposes */
 377         struct mm_struct        *mm_account;
 378
 379         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
 380         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 381
 382         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 383         struct list_head        sqd_list;
 384
 385         /*
 386          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
 387          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
 388          * used. Only updated through io_uring_register(2).
 389          */
 390         struct fixed_rsrc_data  *file_data;
 391         unsigned                nr_user_files;
 392
 393         /* if used, fixed mapped user buffers */
 394         unsigned                nr_user_bufs;
 395         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
 396
 397         struct user_struct      *user;
 398
 399         struct completion       ref_comp;
 400
 401 #if defined(CONFIG_UNIX)
 402         struct socket           *ring_sock;
 403 #endif
 404
 405         struct idr              io_buffer_idr;
 406
 407         struct xarray           personalities;
 408         u32                     pers_next;
 409
 410         struct {
 411                 unsigned                cached_cq_tail;
 412                 unsigned                cq_entries;
 413                 unsigned                cq_mask;
 414                 atomic_t                cq_timeouts;
 415                 unsigned                cq_last_tm_flush;
 416                 unsigned long           cq_check_overflow;
 417                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 418                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 419                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 420         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 421
 422         struct {
 423                 spinlock_t              completion_lock;
 424
 425                 /*
 426                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 427                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 428                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 429                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 430                  */
 431                 struct list_head        iopoll_list;
 432                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 433                 unsigned                cancel_hash_bits;
 434                 bool                    poll_multi_file;
 435
 436                 spinlock_t              inflight_lock;
 437                 struct list_head        inflight_list;
 438         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 439
 440         struct delayed_work             rsrc_put_work;
 441         struct llist_head               rsrc_put_llist;
 442         struct list_head                rsrc_ref_list;
 443         spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
 444
 445         struct io_restriction           restrictions;
 446
 447         /* exit task_work */
 448         struct callback_head            *exit_task_work;
 449
 450         struct wait_queue_head          hash_wait;
 451
 452         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
 453         struct work_struct              exit_work;
 454         struct list_head                tctx_list;
 455 };
 456
 457 /*
 458  * First field must be the file pointer in all the
 459  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 460  */
 461 struct io_poll_iocb {
 462         struct file                     *file;
 463         struct wait_queue_head          *head;
 464         __poll_t                        events;
 465         bool                            done;
 466         bool                            canceled;
 467         struct wait_queue_entry         wait;
 468 };
 469
 470 struct io_poll_remove {
 471         struct file                     *file;
 472         u64                             addr;
 473 };
 474
 475 struct io_close {
 476         struct file                     *file;
 477         int                             fd;
 478 };
 479
 480 struct io_timeout_data {
 481         struct io_kiocb                 *req;
 482         struct hrtimer                  timer;
 483         struct timespec64               ts;
 484         enum hrtimer_mode               mode;
 485 };
 486
 487 struct io_accept {
 488         struct file                     *file;
 489         struct sockaddr __user          *addr;
 490         int __user                      *addr_len;
 491         int                             flags;
 492         unsigned long                   nofile;
 493 };
 494
 495 struct io_sync {
 496         struct file                     *file;
 497         loff_t                          len;
 498         loff_t                          off;
 499         int                             flags;
 500         int                             mode;
 501 };
 502
 503 struct io_cancel {
 504         struct file                     *file;
 505         u64                             addr;
 506 };
 507
 508 struct io_timeout {
 509         struct file                     *file;
 510         u32                             off;
 511         u32                             target_seq;
 512         struct list_head                list;
 513         /* head of the link, used by linked timeouts only */
 514         struct io_kiocb                 *head;
 515 };
 516
 517 struct io_timeout_rem {
 518         struct file                     *file;
 519         u64                             addr;
 520
 521         /* timeout update */
 522         struct timespec64               ts;
 523         u32                             flags;
 524 };
 525
 526 struct io_rw {
 527         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 528         struct kiocb                    kiocb;
 529         u64                             addr;
 530         u64                             len;
 531 };
 532
 533 struct io_connect {
 534         struct file                     *file;
 535         struct sockaddr __user          *addr;
 536         int                             addr_len;
 537 };
 538
 539 struct io_sr_msg {
 540         struct file                     *file;
 541         union {
 542                 struct user_msghdr __user *umsg;
 543                 void __user             *buf;
 544         };
 545         int                             msg_flags;
 546         int                             bgid;
 547         size_t                          len;
 548         struct io_buffer                *kbuf;
 549 };
 550
 551 struct io_open {
 552         struct file                     *file;
 553         int                             dfd;
 554         struct filename                 *filename;
 555         struct open_how                 how;
 556         unsigned long                   nofile;
 557 };
 558
 559 struct io_rsrc_update {
 560         struct file                     *file;
 561         u64                             arg;
 562         u32                             nr_args;
 563         u32                             offset;
 564 };
 565
 566 struct io_fadvise {
 567         struct file                     *file;
 568         u64                             offset;
 569         u32                             len;
 570         u32                             advice;
 571 };
 572
 573 struct io_madvise {
 574         struct file                     *file;
 575         u64                             addr;
 576         u32                             len;
 577         u32                             advice;
 578 };
 579
 580 struct io_epoll {
 581         struct file                     *file;
 582         int                             epfd;
 583         int                             op;
 584         int                             fd;
 585         struct epoll_event              event;
 586 };
 587
 588 struct io_splice {
 589         struct file                     *file_out;
 590         struct file                     *file_in;
 591         loff_t                          off_out;
 592         loff_t                          off_in;
 593         u64                             len;
 594         unsigned int                    flags;
 595 };
 596
 597 struct io_provide_buf {
 598         struct file                     *file;
 599         __u64                           addr;
 600         __s32                           len;
 601         __u32                           bgid;
 602         __u16                           nbufs;
 603         __u16                           bid;
 604 };
 605
 606 struct io_statx {
 607         struct file                     *file;
 608         int                             dfd;
 609         unsigned int                    mask;
 610         unsigned int                    flags;
 611         const char __user               *filename;
 612         struct statx __user             *buffer;
 613 };
 614
 615 struct io_shutdown {
 616         struct file                     *file;
 617         int                             how;
 618 };
 619
 620 struct io_rename {
 621         struct file                     *file;
 622         int                             old_dfd;
 623         int                             new_dfd;
 624         struct filename                 *oldpath;
 625         struct filename                 *newpath;
 626         int                             flags;
 627 };
 628
 629 struct io_unlink {
 630         struct file                     *file;
 631         int                             dfd;
 632         int                             flags;
 633         struct filename                 *filename;
 634 };
 635
 636 struct io_completion {
 637         struct file                     *file;
 638         struct list_head                list;
 639         int                             cflags;
 640 };
 641
 642 struct io_async_connect {
 643         struct sockaddr_storage         address;
 644 };
 645
 646 struct io_async_msghdr {
 647         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 648         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
 649         struct iovec                    *free_iov;
 650         struct sockaddr __user          *uaddr;
 651         struct msghdr                   msg;
 652         struct sockaddr_storage         addr;
 653 };
 654
 655 struct io_async_rw {
 656         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 657         const struct iovec              *free_iovec;
 658         struct iov_iter                 iter;
 659         size_t                          bytes_done;
 660         struct wait_page_queue          wpq;
 661 };
 662
 663 enum {
 664         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 665         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 666         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 667         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 668         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 669         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 670
 671         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
 672         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 673         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 674         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 675         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 676         REQ_F_ISREG_BIT,
 677         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 678         REQ_F_POLLED_BIT,
 679         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 680         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
 681         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
 682         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
 683
 684         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 685         __REQ_F_LAST_BIT,
 686 };
 687
 688 enum {
 689         /* ctx owns file */
 690         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 691         /* drain existing IO first */
 692         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 693         /* linked sqes */
 694         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 695         /* doesn't sever on completion < 0 */
 696         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 697         /* IOSQE_ASYNC */
 698         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 699         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 700         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 701
 702         /* fail rest of links */
 703         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
 704         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
 705         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 706         /* read/write uses file position */
 707         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 708         /* must not punt to workers */
 709         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 710         /* has or had linked timeout */
 711         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 712         /* regular file */
 713         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 714         /* needs cleanup */
 715         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 716         /* already went through poll handler */
 717         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 718         /* buffer already selected */
 719         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 720         /* doesn't need file table for this request */
 721         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
 722         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
 723         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
 724         /* completion is deferred through io_comp_state */
 725         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
 726 };
 727
 728 struct async_poll {
 729         struct io_poll_iocb     poll;
 730         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 731 };
 732
 733 struct io_task_work {
 734         struct io_wq_work_node  node;
 735         task_work_func_t        func;
 736 };
 737
 738 /*
 739  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 740  * as the first entry in their struct definition. So you can
 741  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 742  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 743  */
 744 struct io_kiocb {
 745         union {
 746                 struct file             *file;
 747                 struct io_rw            rw;
 748                 struct io_poll_iocb     poll;
 749                 struct io_poll_remove   poll_remove;
 750                 struct io_accept        accept;
 751                 struct io_sync          sync;
 752                 struct io_cancel        cancel;
 753                 struct io_timeout       timeout;
 754                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 755                 struct io_connect       connect;
 756                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 757                 struct io_open          open;
 758                 struct io_close         close;
 759                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
 760                 struct io_fadvise       fadvise;
 761                 struct io_madvise       madvise;
 762                 struct io_epoll         epoll;
 763                 struct io_splice        splice;
 764                 struct io_provide_buf   pbuf;
 765                 struct io_statx         statx;
 766                 struct io_shutdown      shutdown;
 767                 struct io_rename        rename;
 768                 struct io_unlink        unlink;
 769                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 770                 struct io_completion    compl;
 771         };
 772
 773         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 774         void                            *async_data;
 775         u8                              opcode;
 776         /* polled IO has completed */
 777         u8                              iopoll_completed;
 778
 779         u16                             buf_index;
 780         u32                             result;
 781
 782         struct io_ring_ctx              *ctx;
 783         unsigned int                    flags;
 784         refcount_t                      refs;
 785         struct task_struct              *task;
 786         u64                             user_data;
 787
 788         struct io_kiocb                 *link;
 789         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
 790
 791         /*
 792          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
 793          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
 794          */
 795         struct list_head                inflight_entry;
 796         union {
 797                 struct io_task_work     io_task_work;
 798                 struct callback_head    task_work;
 799         };
 800         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 801         struct hlist_node               hash_node;
 802         struct async_poll               *apoll;
 803         struct io_wq_work               work;
 804 };
 805
 806 struct io_tctx_node {
 807         struct list_head        ctx_node;
 808         struct task_struct      *task;
 809         struct io_ring_ctx      *ctx;
 810 };
 811
 812 struct io_defer_entry {
 813         struct list_head        list;
 814         struct io_kiocb         *req;
 815         u32                     seq;
 816 };
 817
 818 struct io_op_def {
 819         /* needs req->file assigned */
 820         unsigned                needs_file : 1;
 821         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 822         unsigned                hash_reg_file : 1;
 823         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 824         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 825         /* opcode is not supported by this kernel */
 826         unsigned                not_supported : 1;
 827         /* set if opcode supports polled "wait" */
 828         unsigned                pollin : 1;
 829         unsigned                pollout : 1;
 830         /* op supports buffer selection */
 831         unsigned                buffer_select : 1;
 832         /* must always have async data allocated */
 833         unsigned                needs_async_data : 1;
 834         /* should block plug */
 835         unsigned                plug : 1;
 836         /* size of async data needed, if any */
 837         unsigned short          async_size;
 838 };
 839
 840 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 841         [IORING_OP_NOP] = {},
 842         [IORING_OP_READV] = {
 843                 .needs_file             = 1,
 844                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 845                 .pollin                 = 1,
 846                 .buffer_select          = 1,
 847                 .needs_async_data       = 1,
 848                 .plug                   = 1,
 849                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 850         },
 851         [IORING_OP_WRITEV] = {
 852                 .needs_file             = 1,
 853                 .hash_reg_file          = 1,
 854                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 855                 .pollout                = 1,
 856                 .needs_async_data       = 1,
 857                 .plug                   = 1,
 858                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 859         },
 860         [IORING_OP_FSYNC] = {
 861                 .needs_file             = 1,
 862         },
 863         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 864                 .needs_file             = 1,
 865                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 866                 .pollin                 = 1,
 867                 .plug                   = 1,
 868                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 869         },
 870         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 871                 .needs_file             = 1,
 872                 .hash_reg_file          = 1,
 873                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 874                 .pollout                = 1,
 875                 .plug                   = 1,
 876                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 877         },
 878         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 879                 .needs_file             = 1,
 880                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 881         },
 882         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 883         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 884                 .needs_file             = 1,
 885         },
 886         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 887                 .needs_file             = 1,
 888                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 889                 .pollout                = 1,
 890                 .needs_async_data       = 1,
 891                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 892         },
 893         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 894                 .needs_file             = 1,
 895                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 896                 .pollin                 = 1,
 897                 .buffer_select          = 1,
 898                 .needs_async_data       = 1,
 899                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 900         },
 901         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 902                 .needs_async_data       = 1,
 903                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 904         },
 905         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
 906                 /* used by timeout updates' prep() */
 907         },
 908         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 909                 .needs_file             = 1,
 910                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 911                 .pollin                 = 1,
 912         },
 913         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 914         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 915                 .needs_async_data       = 1,
 916                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 917         },
 918         [IORING_OP_CONNECT] = {
 919                 .needs_file             = 1,
 920                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 921                 .pollout                = 1,
 922                 .needs_async_data       = 1,
 923                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
 924         },
 925         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 926                 .needs_file             = 1,
 927         },
 928         [IORING_OP_OPENAT] = {},
 929         [IORING_OP_CLOSE] = {},
 930         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
 931         [IORING_OP_STATX] = {},
 932         [IORING_OP_READ] = {
 933                 .needs_file             = 1,
 934                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 935                 .pollin                 = 1,
 936                 .buffer_select          = 1,
 937                 .plug                   = 1,
 938                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 939         },
 940         [IORING_OP_WRITE] = {
 941                 .needs_file             = 1,
 942                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 943                 .pollout                = 1,
 944                 .plug                   = 1,
 945                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 946         },
 947         [IORING_OP_FADVISE] = {
 948                 .needs_file             = 1,
 949         },
 950         [IORING_OP_MADVISE] = {},
 951         [IORING_OP_SEND] = {
 952                 .needs_file             = 1,
 953                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 954                 .pollout                = 1,
 955         },
 956         [IORING_OP_RECV] = {
 957                 .needs_file             = 1,
 958                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 959                 .pollin                 = 1,
 960                 .buffer_select          = 1,
 961         },
 962         [IORING_OP_OPENAT2] = {
 963         },
 964         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
 965                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 966         },
 967         [IORING_OP_SPLICE] = {
 968                 .needs_file             = 1,
 969                 .hash_reg_file          = 1,
 970                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 971         },
 972         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
 973         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
 974         [IORING_OP_TEE] = {
 975                 .needs_file             = 1,
 976                 .hash_reg_file          = 1,
 977                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 978         },
 979         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
 980                 .needs_file             = 1,
 981         },
 982         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
 983         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
 984 };
 985
 986 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
 987 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index);
 988 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
 989                                          struct task_struct *task,
 990                                          struct files_struct *files);
 991 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_ring_ctx *ctx);
 992 static void destroy_fixed_rsrc_ref_node(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node);
 993 static struct fixed_rsrc_ref_node *alloc_fixed_rsrc_ref_node(
 994                         struct io_ring_ctx *ctx);
 995 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
 996
 997 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req);
 998 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
 999 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1000 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
1001 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
1002 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1003 static void io_put_task(struct task_struct *task, int nr);
1004 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req);
1005 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1006 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1007 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1008 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
1009                                  struct io_uring_rsrc_update *ip,
1010                                  unsigned nr_args);
1011 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1012 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
1013                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1014 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1015 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1016
1017 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
1018                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock);
1019 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
1020                              const struct iovec *fast_iov,
1021                              struct iov_iter *iter, bool force);
1022 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1023 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
1024                                         struct io_ring_ctx *ctx);
1025
1026 static struct kmem_cache *req_cachep;
1027
1028 static const struct file_operations io_uring_fops;
1029
1030 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1031 {
1032 #if defined(CONFIG_UNIX)
1033         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1034                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1035
1036                 return ctx->ring_sock->sk;
1037         }
1038 #endif
1039         return NULL;
1040 }
1041 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1042
1043 #define io_for_each_link(pos, head) \
1044         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1045
1046 static inline void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
1047 {
1048         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED))
1049                 __io_clean_op(req);
1050 }
1051
1052 static inline void io_set_resource_node(struct io_kiocb *req)
1053 {
1054         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1055
1056         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1057                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->file_data->node->refs;
1058                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1059         }
1060 }
1061
1062 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head,
1063                           struct task_struct *task,
1064                           struct files_struct *files)
1065 {
1066         struct io_kiocb *req;
1067
1068         if (task && head->task != task) {
1069                 /* in terms of cancelation, always match if req task is dead */
1070                 if (head->task->flags & PF_EXITING)
1071                         return true;
1072                 return false;
1073         }
1074         if (!files)
1075                 return true;
1076
1077         io_for_each_link(req, head) {
1078                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1079                         return true;
1080                 if (req->task->files == files)
1081                         return true;
1082         }
1083         return false;
1084 }
1085
1086 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1087 {
1088         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1089                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1090 }
1091
1092 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1093 {
1094         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1095
1096         complete(&ctx->ref_comp);
1097 }
1098
1099 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1100 {
1101         return !req->timeout.off;
1102 }
1103
1104 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1105 {
1106         struct io_ring_ctx *ctx;
1107         int hash_bits;
1108
1109         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1110         if (!ctx)
1111                 return NULL;
1112
1113         /*
1114          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1115          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1116          */
1117         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1118         hash_bits -= 5;
1119         if (hash_bits <= 0)
1120                 hash_bits = 1;
1121         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1122         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1123                                         GFP_KERNEL);
1124         if (!ctx->cancel_hash)
1125                 goto err;
1126         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1127
1128         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1129                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1130                 goto err;
1131
1132         ctx->flags = p->flags;
1133         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1134         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1135         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1136         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1137         init_completion(&ctx->ref_comp);
1138         idr_init(&ctx->io_buffer_idr);
1139         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1140         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1141         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1142         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1143         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1144         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1145         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1146         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1147         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1148         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1149         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1150         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1151         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1152         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1153         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.free_list);
1154         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.locked_free_list);
1155         return ctx;
1156 err:
1157         kfree(ctx->cancel_hash);
1158         kfree(ctx);
1159         return NULL;
1160 }
1161
1162 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1163 {
1164         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1165                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1166
1167                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1168                                 + READ_ONCE(ctx->cached_cq_overflow);
1169         }
1170
1171         return false;
1172 }
1173
1174 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1175 {
1176         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1177
1178         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1179                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1180
1181                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
1182                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
1183                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
1184         }
1185 }
1186
1187 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1188 {
1189         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1190         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1191
1192         if (!req->work.creds)
1193                 req->work.creds = get_current_cred();
1194
1195         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1196                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1197
1198         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1199                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1200                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1201         } else {
1202                 if (def->unbound_nonreg_file)
1203                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1204         }
1205 }
1206
1207 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1208 {
1209         struct io_kiocb *cur;
1210
1211         io_for_each_link(cur, req)
1212                 io_prep_async_work(cur);
1213 }
1214
1215 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1216 {
1217         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1218         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1219         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1220
1221         BUG_ON(!tctx);
1222         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1223
1224         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1225                                         &req->work, req->flags);
1226         /* init ->work of the whole link before punting */
1227         io_prep_async_link(req);
1228         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1229         if (link)
1230                 io_queue_linked_timeout(link);
1231 }
1232
1233 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
1234 {
1235         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1236         int ret;
1237
1238         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1239         if (ret != -1) {
1240                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1241                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1242                 list_del_init(&req->timeout.list);
1243                 io_cqring_fill_event(req, 0);
1244                 io_put_req_deferred(req, 1);
1245         }
1246 }
1247
1248 /*
1249  * Returns true if we found and killed one or more timeouts
1250  */
1251 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
1252                              struct files_struct *files)
1253 {
1254         struct io_kiocb *req, *tmp;
1255         int canceled = 0;
1256
1257         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1258         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
1259                 if (io_match_task(req, tsk, files)) {
1260                         io_kill_timeout(req);
1261                         canceled++;
1262                 }
1263         }
1264         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1265         return canceled != 0;
1266 }
1267
1268 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1269 {
1270         do {
1271                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1272                                                 struct io_defer_entry, list);
1273
1274                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1275                         break;
1276                 list_del_init(&de->list);
1277                 io_req_task_queue(de->req);
1278                 kfree(de);
1279         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1280 }
1281
1282 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1283 {
1284         u32 seq;
1285
1286         if (list_empty(&ctx->timeout_list))
1287                 return;
1288
1289         seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1290
1291         do {
1292                 u32 events_needed, events_got;
1293                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1294                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1295
1296                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1297                         break;
1298
1299                 /*
1300                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1301                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1302                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1303                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1304                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1305                  */
1306                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1307                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1308                 if (events_got < events_needed)
1309                         break;
1310
1311                 list_del_init(&req->timeout.list);
1312                 io_kill_timeout(req);
1313         } while (!list_empty(&ctx->timeout_list));
1314
1315         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1316 }
1317
1318 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1319 {
1320         io_flush_timeouts(ctx);
1321
1322         /* order cqe stores with ring update */
1323         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1324
1325         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1326                 __io_queue_deferred(ctx);
1327 }
1328
1329 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1330 {
1331         struct io_rings *r = ctx->rings;
1332
1333         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == r->sq_ring_entries;
1334 }
1335
1336 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1337 {
1338         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1339 }
1340
1341 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1342 {
1343         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1344         unsigned tail;
1345
1346         /*
1347          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1348          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1349          * fill the cq entry
1350          */
1351         if (__io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1352                 return NULL;
1353
1354         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1355         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1356 }
1357
1358 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1359 {
1360         if (!ctx->cq_ev_fd)
1361                 return false;
1362         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1363                 return false;
1364         if (!ctx->eventfd_async)
1365                 return true;
1366         return io_wq_current_is_worker();
1367 }
1368
1369 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1370 {
1371         /* see waitqueue_active() comment */
1372         smp_mb();
1373
1374         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1375                 wake_up(&ctx->wait);
1376         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1377                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1378         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1379                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1380         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1381                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1382                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1383         }
1384 }
1385
1386 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1387 {
1388         /* see waitqueue_active() comment */
1389         smp_mb();
1390
1391         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1392                 if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1393                         wake_up(&ctx->wait);
1394         }
1395         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1396                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1397         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1398                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1399                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1400         }
1401 }
1402
1403 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1404 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1405                                        struct task_struct *tsk,
1406                                        struct files_struct *files)
1407 {
1408         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1409         struct io_kiocb *req, *tmp;
1410         struct io_uring_cqe *cqe;
1411         unsigned long flags;
1412         bool all_flushed, posted;
1413         LIST_HEAD(list);
1414
1415         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1416                 return false;
1417
1418         posted = false;
1419         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1420         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->cq_overflow_list, compl.list) {
1421                 if (!io_match_task(req, tsk, files))
1422                         continue;
1423
1424                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1425                 if (!cqe && !force)
1426                         break;
1427
1428                 list_move(&req->compl.list, &list);
1429                 if (cqe) {
1430                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1431                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1432                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->compl.cflags);
1433                 } else {
1434                         ctx->cached_cq_overflow++;
1435                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1436                                    ctx->cached_cq_overflow);
1437                 }
1438                 posted = true;
1439         }
1440
1441         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1442         if (all_flushed) {
1443                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1444                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1445                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1446         }
1447
1448         if (posted)
1449                 io_commit_cqring(ctx);
1450         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1451         if (posted)
1452                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1453
1454         while (!list_empty(&list)) {
1455                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, compl.list);
1456                 list_del(&req->compl.list);
1457                 io_put_req(req);
1458         }
1459
1460         return all_flushed;
1461 }
1462
1463 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1464                                      struct task_struct *tsk,
1465                                      struct files_struct *files)
1466 {
1467         bool ret = true;
1468
1469         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1470                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1471                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1472                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1473                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, force, tsk, files);
1474                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1475                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1476         }
1477
1478         return ret;
1479 }
1480
1481 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1482 {
1483         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1484         struct io_uring_cqe *cqe;
1485
1486         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1487
1488         /*
1489          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1490          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1491          * the ring.
1492          */
1493         cqe = io_get_cqring(ctx);
1494         if (likely(cqe)) {
1495                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1496                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1497                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1498         } else if (ctx->cq_overflow_flushed ||
1499                    atomic_read(&req->task->io_uring->in_idle)) {
1500                 /*
1501                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1502                  * then we cannot store the request for later flushing, we need
1503                  * to drop it on the floor.
1504                  */
1505                 ctx->cached_cq_overflow++;
1506                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow, ctx->cached_cq_overflow);
1507         } else {
1508                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1509                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1510                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1511                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1512                 }
1513                 io_clean_op(req);
1514                 req->result = res;
1515                 req->compl.cflags = cflags;
1516                 refcount_inc(&req->refs);
1517                 list_add_tail(&req->compl.list, &ctx->cq_overflow_list);
1518         }
1519 }
1520
1521 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1522 {
1523         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1524 }
1525
1526 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1527                                  unsigned int cflags)
1528 {
1529         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1530         unsigned long flags;
1531
1532         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1533         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1534         /*
1535          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1536          * free_list cache.
1537          */
1538         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
1539                 struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
1540
1541                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1542                         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL_LINK))
1543                                 io_disarm_next(req);
1544                         if (req->link) {
1545                                 io_req_task_queue(req->link);
1546                                 req->link = NULL;
1547                         }
1548                 }
1549                 io_dismantle_req(req);
1550                 io_put_task(req->task, 1);
1551                 list_add(&req->compl.list, &cs->locked_free_list);
1552                 cs->locked_free_nr++;
1553         } else
1554                 req = NULL;
1555         io_commit_cqring(ctx);
1556         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1557         io_cqring_ev_posted(ctx);
1558
1559         if (req)
1560                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1561 }
1562
1563 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1564                                   unsigned int cflags)
1565 {
1566         io_clean_op(req);
1567         req->result = res;
1568         req->compl.cflags = cflags;
1569         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1570 }
1571
1572 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1573                                      long res, unsigned cflags)
1574 {
1575         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1576                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1577         else
1578                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1579 }
1580
1581 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1582 {
1583         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1584 }
1585
1586 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1587 {
1588         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1589         struct io_comp_state *cs = &state->comp;
1590         struct io_kiocb *req = NULL;
1591
1592         /*
1593          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1594          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1595          * side cache.
1596          */
1597         if (READ_ONCE(cs->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH) {
1598                 spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1599                 list_splice_init(&cs->locked_free_list, &cs->free_list);
1600                 cs->locked_free_nr = 0;
1601                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1602         }
1603
1604         while (!list_empty(&cs->free_list)) {
1605                 req = list_first_entry(&cs->free_list, struct io_kiocb,
1606                                         compl.list);
1607                 list_del(&req->compl.list);
1608                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
1609                 if (state->free_reqs == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1610                         break;
1611         }
1612
1613         return req != NULL;
1614 }
1615
1616 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1617 {
1618         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1619
1620         BUILD_BUG_ON(IO_REQ_ALLOC_BATCH > ARRAY_SIZE(state->reqs));
1621
1622         if (!state->free_reqs) {
1623                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1624                 int ret;
1625
1626                 if (io_flush_cached_reqs(ctx))
1627                         goto got_req;
1628
1629                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1630                                             state->reqs);
1631
1632                 /*
1633                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1634                  * retry single alloc to be on the safe side.
1635                  */
1636                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1637                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1638                         if (!state->reqs[0])
1639                                 return NULL;
1640                         ret = 1;
1641                 }
1642                 state->free_reqs = ret;
1643         }
1644 got_req:
1645         state->free_reqs--;
1646         return state->reqs[state->free_reqs];
1647 }
1648
1649 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1650                           bool fixed)
1651 {
1652         if (!fixed)
1653                 fput(file);
1654 }
1655
1656 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1657 {
1658         io_clean_op(req);
1659
1660         if (req->async_data)
1661                 kfree(req->async_data);
1662         if (req->file)
1663                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1664         if (req->fixed_rsrc_refs)
1665                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1666         if (req->work.creds) {
1667                 put_cred(req->work.creds);
1668                 req->work.creds = NULL;
1669         }
1670
1671         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1672                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1673                 unsigned long flags;
1674
1675                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1676                 list_del(&req->inflight_entry);
1677                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1678                 req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
1679         }
1680 }
1681
1682 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1683 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1684 {
1685         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1686
1687         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1688         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1689                 wake_up(&tctx->wait);
1690         put_task_struct_many(task, nr);
1691 }
1692
1693 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1694 {
1695         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1696
1697         io_dismantle_req(req);
1698         io_put_task(req->task, 1);
1699
1700         kmem_cache_free(req_cachep, req);
1701         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1702 }
1703
1704 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
1705 {
1706         struct io_kiocb *nxt = req->link;
1707
1708         req->link = nxt->link;
1709         nxt->link = NULL;
1710 }
1711
1712 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1713         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1714 {
1715         struct io_kiocb *link = req->link;
1716         bool cancelled = false;
1717
1718         /*
1719          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1720          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1721          */
1722         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1723                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1724                 int ret;
1725
1726                 io_remove_next_linked(req);
1727                 link->timeout.head = NULL;
1728                 ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1729                 if (ret != -1) {
1730                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1731                         io_put_req_deferred(link, 1);
1732                         cancelled = true;
1733                 }
1734         }
1735         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1736         return cancelled;
1737 }
1738
1739 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1740         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1741 {
1742         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
1743
1744         req->link = NULL;
1745         while (link) {
1746                 nxt = link->link;
1747                 link->link = NULL;
1748
1749                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1750                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1751                 io_put_req_deferred(link, 2);
1752                 link = nxt;
1753         }
1754 }
1755
1756 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
1757         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1758 {
1759         bool posted = false;
1760
1761         if (likely(req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT))
1762                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
1763         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
1764                 posted |= (req->link != NULL);
1765                 io_fail_links(req);
1766         }
1767         return posted;
1768 }
1769
1770 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1771 {
1772         struct io_kiocb *nxt;
1773
1774         /*
1775          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1776          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1777          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1778          * of the chain.
1779          */
1780         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL_LINK)) {
1781                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1782                 unsigned long flags;
1783                 bool posted;
1784
1785                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1786                 posted = io_disarm_next(req);
1787                 if (posted)
1788                         io_commit_cqring(req->ctx);
1789                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1790                 if (posted)
1791                         io_cqring_ev_posted(ctx);
1792         }
1793         nxt = req->link;
1794         req->link = NULL;
1795         return nxt;
1796 }
1797
1798 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1799 {
1800         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
1801                 return NULL;
1802         return __io_req_find_next(req);
1803 }
1804
1805 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx)
1806 {
1807         if (!ctx)
1808                 return;
1809         if (ctx->submit_state.comp.nr) {
1810                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1811                 io_submit_flush_completions(&ctx->submit_state.comp, ctx);
1812                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1813         }
1814         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1815 }
1816
1817 static bool __tctx_task_work(struct io_uring_task *tctx)
1818 {
1819         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1820         struct io_wq_work_list list;
1821         struct io_wq_work_node *node;
1822
1823         if (wq_list_empty(&tctx->task_list))
1824                 return false;
1825
1826         spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
1827         list = tctx->task_list;
1828         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
1829         spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1830
1831         node = list.first;
1832         while (node) {
1833                 struct io_wq_work_node *next = node->next;
1834                 struct io_kiocb *req;
1835
1836                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1837                 if (req->ctx != ctx) {
1838                         ctx_flush_and_put(ctx);
1839                         ctx = req->ctx;
1840                         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1841                 }
1842
1843                 req->task_work.func(&req->task_work);
1844                 node = next;
1845         }
1846
1847         ctx_flush_and_put(ctx);
1848         return list.first != NULL;
1849 }
1850
1851 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1852 {
1853         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task, task_work);
1854
1855         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1856
1857         while (__tctx_task_work(tctx))
1858                 cond_resched();
1859 }
1860
1861 static int io_task_work_add(struct task_struct *tsk, struct io_kiocb *req,
1862                             enum task_work_notify_mode notify)
1863 {
1864         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
1865         struct io_wq_work_node *node, *prev;
1866         unsigned long flags;
1867         int ret;
1868
1869         WARN_ON_ONCE(!tctx);
1870
1871         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1872         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
1873         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1874
1875         /* task_work already pending, we're done */
1876         if (test_bit(0, &tctx->task_state) ||
1877             test_and_set_bit(0, &tctx->task_state))
1878                 return 0;
1879
1880         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify))
1881                 return 0;
1882
1883         /*
1884          * Slow path - we failed, find and delete work. if the work is not
1885          * in the list, it got run and we're fine.
1886          */
1887         ret = 0;
1888         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1889         wq_list_for_each(node, prev, &tctx->task_list) {
1890                 if (&req->io_task_work.node == node) {
1891                         wq_list_del(&tctx->task_list, node, prev);
1892                         ret = 1;
1893                         break;
1894                 }
1895         }
1896         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1897         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1898         return ret;
1899 }
1900
1901 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
1902 {
1903         struct task_struct *tsk = req->task;
1904         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1905         enum task_work_notify_mode notify;
1906         int ret;
1907
1908         if (tsk->flags & PF_EXITING)
1909                 return -ESRCH;
1910
1911         /*
1912          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
1913          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
1914          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
1915          * will do the job.
1916          */
1917         notify = TWA_NONE;
1918         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
1919                 notify = TWA_SIGNAL;
1920
1921         ret = io_task_work_add(tsk, req, notify);
1922         if (!ret)
1923                 wake_up_process(tsk);
1924
1925         return ret;
1926 }
1927
1928 static void io_req_task_work_add_fallback(struct io_kiocb *req,
1929                                           task_work_func_t cb)
1930 {
1931         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1932         struct callback_head *head;
1933
1934         init_task_work(&req->task_work, cb);
1935         do {
1936                 head = READ_ONCE(ctx->exit_task_work);
1937                 req->task_work.next = head;
1938         } while (cmpxchg(&ctx->exit_task_work, head, &req->task_work) != head);
1939 }
1940
1941 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
1942 {
1943         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1944
1945         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1946         io_cqring_fill_event(req, error);
1947         io_commit_cqring(ctx);
1948         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1949
1950         io_cqring_ev_posted(ctx);
1951         req_set_fail_links(req);
1952         io_double_put_req(req);
1953 }
1954
1955 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
1956 {
1957         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1958         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1959
1960         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1961         __io_req_task_cancel(req, req->result);
1962         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1963         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1964 }
1965
1966 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
1967 {
1968         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1969
1970         /* ctx stays valid until unlock, even if we drop all ours ctx->refs */
1971         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1972         if (!(current->flags & PF_EXITING) && !current->in_execve)
1973                 __io_queue_sqe(req);
1974         else
1975                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
1976         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1977 }
1978
1979 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
1980 {
1981         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1982
1983         __io_req_task_submit(req);
1984 }
1985
1986 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
1987 {
1988         int ret;
1989
1990         req->task_work.func = io_req_task_submit;
1991         ret = io_req_task_work_add(req);
1992         if (unlikely(ret)) {
1993                 req->result = -ECANCELED;
1994                 percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
1995                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
1996         }
1997 }
1998
1999 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2000 {
2001         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
2002         req->result = ret;
2003         req->task_work.func = io_req_task_cancel;
2004
2005         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2006                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
2007 }
2008
2009 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2010 {
2011         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2012
2013         if (nxt)
2014                 io_req_task_queue(nxt);
2015 }
2016
2017 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2018 {
2019         io_queue_next(req);
2020         __io_free_req(req);
2021 }
2022
2023 struct req_batch {
2024         struct task_struct      *task;
2025         int                     task_refs;
2026         int                     ctx_refs;
2027 };
2028
2029 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2030 {
2031         rb->task_refs = 0;
2032         rb->ctx_refs = 0;
2033         rb->task = NULL;
2034 }
2035
2036 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2037                                      struct req_batch *rb)
2038 {
2039         if (rb->task)
2040                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2041         if (rb->ctx_refs)
2042                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2043 }
2044
2045 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2046                               struct io_submit_state *state)
2047 {
2048         io_queue_next(req);
2049
2050         if (req->task != rb->task) {
2051                 if (rb->task)
2052                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2053                 rb->task = req->task;
2054                 rb->task_refs = 0;
2055         }
2056         rb->task_refs++;
2057         rb->ctx_refs++;
2058
2059         io_dismantle_req(req);
2060         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2061                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2062         else
2063                 list_add(&req->compl.list, &state->comp.free_list);
2064 }
2065
2066 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
2067                                         struct io_ring_ctx *ctx)
2068 {
2069         int i, nr = cs->nr;
2070         struct io_kiocb *req;
2071         struct req_batch rb;
2072
2073         io_init_req_batch(&rb);
2074         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2075         for (i = 0; i < nr; i++) {
2076                 req = cs->reqs[i];
2077                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
2078         }
2079         io_commit_cqring(ctx);
2080         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2081
2082         io_cqring_ev_posted(ctx);
2083         for (i = 0; i < nr; i++) {
2084                 req = cs->reqs[i];
2085
2086                 /* submission and completion refs */
2087                 if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2088                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2089         }
2090
2091         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2092         cs->nr = 0;
2093 }
2094
2095 /*
2096  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2097  * was the last reference to this request.
2098  */
2099 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2100 {
2101         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2102
2103         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
2104                 nxt = io_req_find_next(req);
2105                 __io_free_req(req);
2106         }
2107         return nxt;
2108 }
2109
2110 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2111 {
2112         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2113                 io_free_req(req);
2114 }
2115
2116 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2117 {
2118         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2119
2120         io_free_req(req);
2121 }
2122
2123 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2124 {
2125         int ret;
2126
2127         req->task_work.func = io_put_req_deferred_cb;
2128         ret = io_req_task_work_add(req);
2129         if (unlikely(ret))
2130                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_put_req_deferred_cb);
2131 }
2132
2133 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2134 {
2135         if (refcount_sub_and_test(refs, &req->refs))
2136                 io_free_req_deferred(req);
2137 }
2138
2139 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
2140 {
2141         /* drop both submit and complete references */
2142         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2143                 io_free_req(req);
2144 }
2145
2146 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2147 {
2148         /* See comment at the top of this file */
2149         smp_rmb();
2150         return __io_cqring_events(ctx);
2151 }
2152
2153 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2154 {
2155         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2156
2157         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2158         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2159 }
2160
2161 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2162 {
2163         unsigned int cflags;
2164
2165         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2166         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2167         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2168         kfree(kbuf);
2169         return cflags;
2170 }
2171
2172 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2173 {
2174         struct io_buffer *kbuf;
2175
2176         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2177         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2178 }
2179
2180 static inline bool io_run_task_work(void)
2181 {
2182         /*
2183          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2184          * not add work to such a task.
2185          */
2186         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2187                 return false;
2188         if (current->task_works) {
2189                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2190                 task_work_run();
2191                 return true;
2192         }
2193
2194         return false;
2195 }
2196
2197 /*
2198  * Find and free completed poll iocbs
2199  */
2200 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2201                                struct list_head *done)
2202 {
2203         struct req_batch rb;
2204         struct io_kiocb *req;
2205
2206         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2207         smp_rmb();
2208
2209         io_init_req_batch(&rb);
2210         while (!list_empty(done)) {
2211                 int cflags = 0;
2212
2213                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2214                 list_del(&req->inflight_entry);
2215
2216                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
2217                         req->iopoll_completed = 0;
2218                         if (io_rw_reissue(req))
2219                                 continue;
2220                 }
2221
2222                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2223                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2224
2225                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2226                 (*nr_events)++;
2227
2228                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2229                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2230         }
2231
2232         io_commit_cqring(ctx);
2233         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2234         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2235 }
2236
2237 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2238                         long min)
2239 {
2240         struct io_kiocb *req, *tmp;
2241         LIST_HEAD(done);
2242         bool spin;
2243         int ret;
2244
2245         /*
2246          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2247          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2248          */
2249         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2250
2251         ret = 0;
2252         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2253                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2254
2255                 /*
2256                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2257                  * If we find a request that requires polling, break out
2258                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2259                  */
2260                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2261                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2262                         continue;
2263                 }
2264                 if (!list_empty(&done))
2265                         break;
2266
2267                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2268                 if (ret < 0)
2269                         break;
2270
2271                 /* iopoll may have completed current req */
2272                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2273                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2274
2275                 if (ret && spin)
2276                         spin = false;
2277                 ret = 0;
2278         }
2279
2280         if (!list_empty(&done))
2281                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2282
2283         return ret;
2284 }
2285
2286 /*
2287  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2288  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2289  * as a non-spinning completion check.
2290  */
2291 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2292                                 long min)
2293 {
2294         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2295                 int ret;
2296
2297                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2298                 if (ret < 0)
2299                         return ret;
2300                 if (*nr_events >= min)
2301                         return 0;
2302         }
2303
2304         return 1;
2305 }
2306
2307 /*
2308  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2309  * find and complete them.
2310  */
2311 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2312 {
2313         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2314                 return;
2315
2316         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2317         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2318                 unsigned int nr_events = 0;
2319
2320                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2321
2322                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2323                 if (nr_events == 0)
2324                         break;
2325                 /*
2326                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2327                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2328                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2329                  */
2330                 if (need_resched()) {
2331                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2332                         cond_resched();
2333                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2334                 }
2335         }
2336         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2337 }
2338
2339 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2340 {
2341         unsigned int nr_events = 0;
2342         int iters = 0, ret = 0;
2343
2344         /*
2345          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2346          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2347          * that got punted to a workqueue.
2348          */
2349         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2350         do {
2351                 /*
2352                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2353                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2354                  * already triggered a CQE (eg in error).
2355                  */
2356                 if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
2357                         __io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
2358                 if (io_cqring_events(ctx))
2359                         break;
2360
2361                 /*
2362                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2363                  * application entering polling for a command before it gets
2364                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2365                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2366                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2367                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2368                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2369                  * very same mutex.
2370                  */
2371                 if (!(++iters & 7)) {
2372                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2373                         io_run_task_work();
2374                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2375                 }
2376
2377                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2378                 if (ret <= 0)
2379                         break;
2380                 ret = 0;
2381         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2382
2383         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2384         return ret;
2385 }
2386
2387 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2388 {
2389         /*
2390          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2391          * thread.
2392          */
2393         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2394                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2395
2396                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2397         }
2398         file_end_write(req->file);
2399 }
2400
2401 #ifdef CONFIG_BLOCK
2402 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2403 {
2404         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2405         int rw, ret;
2406         struct iov_iter iter;
2407
2408         /* already prepared */
2409         if (req->async_data)
2410                 return true;
2411
2412         switch (req->opcode) {
2413         case IORING_OP_READV:
2414         case IORING_OP_READ_FIXED:
2415         case IORING_OP_READ:
2416                 rw = READ;
2417                 break;
2418         case IORING_OP_WRITEV:
2419         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2420         case IORING_OP_WRITE:
2421                 rw = WRITE;
2422                 break;
2423         default:
2424                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2425                                 req->opcode);
2426                 return false;
2427         }
2428
2429         ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2430         if (ret < 0)
2431                 return false;
2432         return !io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, &iter, false);
2433 }
2434
2435 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2436 {
2437         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2438         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2439
2440         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2441                 return false;
2442         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2443             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2444                 return false;
2445         /*
2446          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2447          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2448          * -EAGAIN.
2449          */
2450         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2451                 return false;
2452         return true;
2453 }
2454 #endif
2455
2456 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req)
2457 {
2458 #ifdef CONFIG_BLOCK
2459         if (!io_rw_should_reissue(req))
2460                 return false;
2461
2462         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2463
2464         if (io_resubmit_prep(req)) {
2465                 refcount_inc(&req->refs);
2466                 io_queue_async_work(req);
2467                 return true;
2468         }
2469         req_set_fail_links(req);
2470 #endif
2471         return false;
2472 }
2473
2474 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2475                              unsigned int issue_flags)
2476 {
2477         int cflags = 0;
2478
2479         if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) && io_rw_reissue(req))
2480                 return;
2481         if (res != req->result)
2482                 req_set_fail_links(req);
2483
2484         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2485                 kiocb_end_write(req);
2486         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2487                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2488         __io_req_complete(req, issue_flags, res, cflags);
2489 }
2490
2491 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2492 {
2493         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2494
2495         __io_complete_rw(req, res, res2, 0);
2496 }
2497
2498 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2499 {
2500         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2501
2502 #ifdef CONFIG_BLOCK
2503         /* Rewind iter, if we have one. iopoll path resubmits as usual */
2504         if (res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req)) {
2505                 struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2506
2507                 if (rw)
2508                         iov_iter_revert(&rw->iter,
2509                                         req->result - iov_iter_count(&rw->iter));
2510                 else if (!io_resubmit_prep(req))
2511                         res = -EIO;
2512         }
2513 #endif
2514
2515         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2516                 kiocb_end_write(req);
2517
2518         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2519                 req_set_fail_links(req);
2520
2521         WRITE_ONCE(req->result, res);
2522         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2523         smp_wmb();
2524         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2525 }
2526
2527 /*
2528  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2529  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2530  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2531  * accessing the kiocb cookie.
2532  */
2533 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, bool in_async)
2534 {
2535         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2536
2537         /*
2538          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2539          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2540          * different devices.
2541          */
2542         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2543                 ctx->poll_multi_file = false;
2544         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2545                 struct io_kiocb *list_req;
2546
2547                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2548                                                 inflight_entry);
2549                 if (list_req->file != req->file)
2550                         ctx->poll_multi_file = true;
2551         }
2552
2553         /*
2554          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2555          * it to the front so we find it first.
2556          */
2557         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2558                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2559         else
2560                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2561
2562         /*
2563          * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handled in sq thread
2564          * task context or in io worker task context. If current task context is
2565          * sq thread, we don't need to check whether should wake up sq thread.
2566          */
2567         if (in_async && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2568             wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2569                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2570 }
2571
2572 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2573 {
2574         if (state->file_refs) {
2575                 fput_many(state->file, state->file_refs);
2576                 state->file_refs = 0;
2577         }
2578 }
2579
2580 /*
2581  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2582  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2583  * has more than one submission.
2584  */
2585 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2586 {
2587         if (!state)
2588                 return fget(fd);
2589
2590         if (state->file_refs) {
2591                 if (state->fd == fd) {
2592                         state->file_refs--;
2593                         return state->file;
2594                 }
2595                 io_state_file_put(state);
2596         }
2597         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2598         if (unlikely(!state->file))
2599                 return NULL;
2600
2601         state->fd = fd;
2602         state->file_refs = state->ios_left - 1;
2603         return state->file;
2604 }
2605
2606 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2607 {
2608         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2609 }
2610
2611 /*
2612  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2613  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2614  * inline.
2615  */
2616 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2617 {
2618         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2619
2620         if (S_ISBLK(mode)) {
2621                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2622                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2623                         return true;
2624                 return false;
2625         }
2626         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2627                 return true;
2628         if (S_ISREG(mode)) {
2629                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2630                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2631                     file->f_op != &io_uring_fops)
2632                         return true;
2633                 return false;
2634         }
2635
2636         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2637         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2638                 return true;
2639
2640         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2641                 return false;
2642
2643         if (rw == READ)
2644                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2645
2646         return file->f_op->write_iter != NULL;
2647 }
2648
2649 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2650 {
2651         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2652         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2653         struct file *file = req->file;
2654         unsigned ioprio;
2655         int ret;
2656
2657         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2658                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2659
2660         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2661         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2662                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2663                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2664         }
2665         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2666         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2667         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2668         if (unlikely(ret))
2669                 return ret;
2670
2671         /* don't allow async punt for O_NONBLOCK or RWF_NOWAIT */
2672         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) || (file->f_flags & O_NONBLOCK))
2673                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2674
2675         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2676         if (ioprio) {
2677                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2678                 if (ret)
2679                         return ret;
2680
2681                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2682         } else
2683                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2684
2685         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2686                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2687                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2688                         return -EOPNOTSUPP;
2689
2690                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2691                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2692                 req->iopoll_completed = 0;
2693         } else {
2694                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2695                         return -EINVAL;
2696                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2697         }
2698
2699         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2700         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2701         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2702         return 0;
2703 }
2704
2705 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2706 {
2707         switch (ret) {
2708         case -EIOCBQUEUED:
2709                 break;
2710         case -ERESTARTSYS:
2711         case -ERESTARTNOINTR:
2712         case -ERESTARTNOHAND:
2713         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2714                 /*
2715                  * We can't just restart the syscall, since previously
2716                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2717                  * IO with EINTR.
2718                  */
2719                 ret = -EINTR;
2720                 fallthrough;
2721         default:
2722                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2723         }
2724 }
2725
2726 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2727                        unsigned int issue_flags)
2728 {
2729         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2730         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2731
2732         /* add previously done IO, if any */
2733         if (io && io->bytes_done > 0) {
2734                 if (ret < 0)
2735                         ret = io->bytes_done;
2736                 else
2737                         ret += io->bytes_done;
2738         }
2739
2740         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2741                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2742         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2743                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2744         else
2745                 io_rw_done(kiocb, ret);
2746 }
2747
2748 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
2749 {
2750         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2751         size_t len = req->rw.len;
2752         struct io_mapped_ubuf *imu;
2753         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2754         size_t offset;
2755         u64 buf_addr;
2756
2757         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2758                 return -EFAULT;
2759         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2760         imu = &ctx->user_bufs[index];
2761         buf_addr = req->rw.addr;
2762
2763         /* overflow */
2764         if (buf_addr + len < buf_addr)
2765                 return -EFAULT;
2766         /* not inside the mapped region */
2767         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2768                 return -EFAULT;
2769
2770         /*
2771          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2772          * and advance us to the beginning.
2773          */
2774         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2775         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2776
2777         if (offset) {
2778                 /*
2779                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2780                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2781                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2782                  * we know that:
2783                  *
2784                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2785                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2786                  *    first and last bvec
2787                  *
2788                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2789                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2790                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2791                  * since we can just skip the first segment, which may not
2792                  * be PAGE_SIZE aligned.
2793                  */
2794                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2795
2796                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2797                         iov_iter_advance(iter, offset);
2798                 } else {
2799                         unsigned long seg_skip;
2800
2801                         /* skip first vec */
2802                         offset -= bvec->bv_len;
2803                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2804
2805                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2806                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2807                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2808                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2809                 }
2810         }
2811
2812         return 0;
2813 }
2814
2815 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2816 {
2817         if (needs_lock)
2818                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2819 }
2820
2821 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2822 {
2823         /*
2824          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2825          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2826          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2827          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2828          */
2829         if (needs_lock)
2830                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2831 }
2832
2833 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2834                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2835                                           bool needs_lock)
2836 {
2837         struct io_buffer *head;
2838
2839         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2840                 return kbuf;
2841
2842         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2843
2844         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2845
2846         head = idr_find(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2847         if (head) {
2848                 if (!list_empty(&head->list)) {
2849                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2850                                                         list);
2851                         list_del(&kbuf->list);
2852                 } else {
2853                         kbuf = head;
2854                         idr_remove(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2855                 }
2856                 if (*len > kbuf->len)
2857                         *len = kbuf->len;
2858         } else {
2859                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2860         }
2861
2862         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2863
2864         return kbuf;
2865 }
2866
2867 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2868                                         bool needs_lock)
2869 {
2870         struct io_buffer *kbuf;
2871         u16 bgid;
2872
2873         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2874         bgid = req->buf_index;
2875         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2876         if (IS_ERR(kbuf))
2877                 return kbuf;
2878         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2879         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2880         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2881 }
2882
2883 #ifdef CONFIG_COMPAT
2884 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2885                                 bool needs_lock)
2886 {
2887         struct compat_iovec __user *uiov;
2888         compat_ssize_t clen;
2889         void __user *buf;
2890         ssize_t len;
2891
2892         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2893         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2894                 return -EFAULT;
2895         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2896                 return -EFAULT;
2897         if (clen < 0)
2898                 return -EINVAL;
2899
2900         len = clen;
2901         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2902         if (IS_ERR(buf))
2903                 return PTR_ERR(buf);
2904         iov[0].iov_base = buf;
2905         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2906         return 0;
2907 }
2908 #endif
2909
2910 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2911                                       bool needs_lock)
2912 {
2913         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2914         void __user *buf;
2915         ssize_t len;
2916
2917         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2918                 return -EFAULT;
2919
2920         len = iov[0].iov_len;
2921         if (len < 0)
2922                 return -EINVAL;
2923         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2924         if (IS_ERR(buf))
2925                 return PTR_ERR(buf);
2926         iov[0].iov_base = buf;
2927         iov[0].iov_len = len;
2928         return 0;
2929 }
2930
2931 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2932                                     bool needs_lock)
2933 {
2934         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2935                 struct io_buffer *kbuf;
2936
2937                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2938                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2939                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2940                 return 0;
2941         }
2942         if (req->rw.len != 1)
2943                 return -EINVAL;
2944
2945 #ifdef CONFIG_COMPAT
2946         if (req->ctx->compat)
2947                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2948 #endif
2949
2950         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2951 }
2952
2953 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
2954                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
2955 {
2956         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2957         size_t sqe_len = req->rw.len;
2958         u8 opcode = req->opcode;
2959         ssize_t ret;
2960
2961         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2962                 *iovec = NULL;
2963                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
2964         }
2965
2966         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
2967         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
2968                 return -EINVAL;
2969
2970         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
2971                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2972                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
2973                         if (IS_ERR(buf))
2974                                 return PTR_ERR(buf);
2975                         req->rw.len = sqe_len;
2976                 }
2977
2978                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
2979                 *iovec = NULL;
2980                 return ret;
2981         }
2982
2983         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2984                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
2985                 if (!ret)
2986                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
2987                 *iovec = NULL;
2988                 return ret;
2989         }
2990
2991         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
2992                               req->ctx->compat);
2993 }
2994
2995 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
2996 {
2997         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
2998 }
2999
3000 /*
3001  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3002  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3003  */
3004 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3005 {
3006         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3007         struct file *file = req->file;
3008         ssize_t ret = 0;
3009
3010         /*
3011          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3012          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3013          * the kiocb to be handled from an async context.
3014          */
3015         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3016                 return -EOPNOTSUPP;
3017         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3018                 return -EAGAIN;
3019
3020         while (iov_iter_count(iter)) {
3021                 struct iovec iovec;
3022                 ssize_t nr;
3023
3024                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3025                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3026                 } else {
3027                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3028                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3029                 }
3030
3031                 if (rw == READ) {
3032                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3033                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3034                 } else {
3035                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3036                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3037                 }
3038
3039                 if (nr < 0) {
3040                         if (!ret)
3041                                 ret = nr;
3042                         break;
3043                 }
3044                 ret += nr;
3045                 if (nr != iovec.iov_len)
3046                         break;
3047                 req->rw.len -= nr;
3048                 req->rw.addr += nr;
3049                 iov_iter_advance(iter, nr);
3050         }
3051
3052         return ret;
3053 }
3054
3055 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3056                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3057 {
3058         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3059
3060         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3061         rw->free_iovec = iovec;
3062         rw->bytes_done = 0;
3063         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3064         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3065                 return;
3066         if (!iovec) {
3067                 unsigned iov_off = 0;
3068
3069                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3070                 if (iter->iov != fast_iov) {
3071                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3072                         rw->iter.iov += iov_off;
3073                 }
3074                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3075                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3076                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3077         } else {
3078                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3079         }
3080 }
3081
3082 static inline int __io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3083 {
3084         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3085         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3086         return req->async_data == NULL;
3087 }
3088
3089 static int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3090 {
3091         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3092                 return 0;
3093
3094         return  __io_alloc_async_data(req);
3095 }
3096
3097 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3098                              const struct iovec *fast_iov,
3099                              struct iov_iter *iter, bool force)
3100 {
3101         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3102                 return 0;
3103         if (!req->async_data) {
3104                 if (__io_alloc_async_data(req)) {
3105                         kfree(iovec);
3106                         return -ENOMEM;
3107                 }
3108
3109                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3110         }
3111         return 0;
3112 }
3113
3114 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3115 {
3116         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3117         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3118         int ret;
3119
3120         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3121         if (unlikely(ret < 0))
3122                 return ret;
3123
3124         iorw->bytes_done = 0;
3125         iorw->free_iovec = iov;
3126         if (iov)
3127                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3128         return 0;
3129 }
3130
3131 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3132 {
3133         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3134                 return -EBADF;
3135         return io_prep_rw(req, sqe);
3136 }
3137
3138 /*
3139  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3140  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3141  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3142  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3143  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3144  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3145  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3146  * slow path.
3147  */
3148 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3149                              int sync, void *arg)
3150 {
3151         struct wait_page_queue *wpq;
3152         struct io_kiocb *req = wait->private;
3153         struct wait_page_key *key = arg;
3154
3155         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3156
3157         if (!wake_page_match(wpq, key))
3158                 return 0;
3159
3160         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3161         list_del_init(&wait->entry);
3162
3163         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3164         refcount_inc(&req->refs);
3165         io_req_task_queue(req);
3166         return 1;
3167 }
3168
3169 /*
3170  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3171  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3172  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3173  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3174  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3175  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3176  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3177  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3178  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3179  * async worker threads for a blocking retry.
3180  */
3181 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3182 {
3183         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3184         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3185         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3186
3187         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3188         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3189                 return false;
3190
3191         /* Only for buffered IO */
3192         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3193                 return false;
3194
3195         /*
3196          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3197          * support callback based unlocks
3198          */
3199         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3200                 return false;
3201
3202         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3203         wait->wait.private = req;
3204         wait->wait.flags = 0;
3205         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3206         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3207         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3208         kiocb->ki_waitq = wait;
3209         return true;
3210 }
3211
3212 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3213 {
3214         if (req->file->f_op->read_iter)
3215                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3216         else if (req->file->f_op->read)
3217                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3218         else
3219                 return -EINVAL;
3220 }
3221
3222 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3223 {
3224         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3225         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3226         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3227         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3228         ssize_t io_size, ret, ret2;
3229         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3230
3231         if (rw) {
3232                 iter = &rw->iter;
3233                 iovec = NULL;
3234         } else {
3235                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3236                 if (ret < 0)
3237                         return ret;
3238         }
3239         io_size = iov_iter_count(iter);
3240         req->result = io_size;
3241
3242         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3243         if (!force_nonblock)
3244                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3245         else
3246                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3247
3248         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3249         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ)) {
3250                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3251                 return ret ?: -EAGAIN;
3252         }
3253
3254         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3255         if (unlikely(ret)) {
3256                 kfree(iovec);
3257                 return ret;
3258         }
3259
3260         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3261
3262         if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3263                 if (req->async_data)
3264                         iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3265                 goto out_free;
3266         } else if (ret == -EAGAIN) {
3267                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3268                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3269                         goto done;
3270                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3271                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3272                         goto done;
3273                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3274                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3275                 ret = 0;
3276         } else if (ret <= 0 || ret == io_size || !force_nonblock ||
3277                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !(req->flags & REQ_F_ISREG)) {
3278                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3279                 goto done;
3280         }
3281
3282         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3283         if (ret2)
3284                 return ret2;
3285
3286         iovec = NULL;
3287         rw = req->async_data;
3288         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3289         iter = &rw->iter;
3290
3291         do {
3292                 io_size -= ret;
3293                 rw->bytes_done += ret;
3294                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3295                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3296                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3297                         return -EAGAIN;
3298                 }
3299
3300                 /*
3301                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3302                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3303                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3304                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3305                  */
3306                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3307                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3308                         return 0;
3309                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3310                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3311         } while (ret > 0 && ret < io_size);
3312 done:
3313         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3314 out_free:
3315         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3316         if (iovec)
3317                 kfree(iovec);
3318         return 0;
3319 }
3320
3321 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3322 {
3323         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3324                 return -EBADF;
3325         return io_prep_rw(req, sqe);
3326 }
3327
3328 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3329 {
3330         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3331         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3332         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3333         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3334         ssize_t ret, ret2, io_size;
3335         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3336
3337         if (rw) {
3338                 iter = &rw->iter;
3339                 iovec = NULL;
3340         } else {
3341                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3342                 if (ret < 0)
3343                         return ret;
3344         }
3345         io_size = iov_iter_count(iter);
3346         req->result = io_size;
3347
3348         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3349         if (!force_nonblock)
3350                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3351         else
3352                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3353
3354         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3355         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3356                 goto copy_iov;
3357
3358         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3359         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3360             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3361                 goto copy_iov;
3362
3363         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3364         if (unlikely(ret))
3365                 goto out_free;
3366
3367         /*
3368          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3369          * which will be released by another thread in
3370          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3371          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3372          * we return to userspace.
3373          */
3374         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3375                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3376                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3377                                         SB_FREEZE_WRITE);
3378         }
3379         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3380
3381         if (req->file->f_op->write_iter)
3382                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3383         else if (req->file->f_op->write)
3384                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3385         else
3386                 ret2 = -EINVAL;
3387
3388         /*
3389          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3390          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3391          */
3392         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3393                 ret2 = -EAGAIN;
3394         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3395         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3396                 goto done;
3397         if (ret2 == -EIOCBQUEUED && req->async_data)
3398                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3399         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3400                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3401                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3402                         goto copy_iov;
3403 done:
3404                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3405         } else {
3406 copy_iov:
3407                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3408                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3409                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3410                 return ret ?: -EAGAIN;
3411         }
3412 out_free:
3413         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3414         if (iovec)
3415                 kfree(iovec);
3416         return ret;
3417 }
3418
3419 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3420                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3421 {
3422         struct io_rename *ren = &req->rename;
3423         const char __user *oldf, *newf;
3424
3425         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3426                 return -EBADF;
3427
3428         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3429         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3430         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3431         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3432         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3433
3434         ren->oldpath = getname(oldf);
3435         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3436                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3437
3438         ren->newpath = getname(newf);
3439         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3440                 putname(ren->oldpath);
3441                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3442         }
3443
3444         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3445         return 0;
3446 }
3447
3448 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3449 {
3450         struct io_rename *ren = &req->rename;
3451         int ret;
3452
3453         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3454                 return -EAGAIN;
3455
3456         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3457                                 ren->newpath, ren->flags);
3458
3459         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3460         if (ret < 0)
3461                 req_set_fail_links(req);
3462         io_req_complete(req, ret);
3463         return 0;
3464 }
3465
3466 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3467                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3468 {
3469         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3470         const char __user *fname;
3471
3472         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3473                 return -EBADF;
3474
3475         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3476
3477         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3478         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3479                 return -EINVAL;
3480
3481         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3482         un->filename = getname(fname);
3483         if (IS_ERR(un->filename))
3484                 return PTR_ERR(un->filename);
3485
3486         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3487         return 0;
3488 }
3489
3490 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3491 {
3492         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3493         int ret;
3494
3495         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3496                 return -EAGAIN;
3497
3498         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3499                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3500         else
3501                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3502
3503         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3504         if (ret < 0)
3505                 req_set_fail_links(req);
3506         io_req_complete(req, ret);
3507         return 0;
3508 }
3509
3510 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3511                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3512 {
3513 #if defined(CONFIG_NET)
3514         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3515                 return -EINVAL;
3516         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3517             sqe->buf_index)
3518                 return -EINVAL;
3519
3520         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3521         return 0;
3522 #else
3523         return -EOPNOTSUPP;
3524 #endif
3525 }
3526
3527 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3528 {
3529 #if defined(CONFIG_NET)
3530         struct socket *sock;
3531         int ret;
3532
3533         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3534                 return -EAGAIN;
3535
3536         sock = sock_from_file(req->file);
3537         if (unlikely(!sock))
3538                 return -ENOTSOCK;
3539
3540         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3541         if (ret < 0)
3542                 req_set_fail_links(req);
3543         io_req_complete(req, ret);
3544         return 0;
3545 #else
3546         return -EOPNOTSUPP;
3547 #endif
3548 }
3549
3550 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3551                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3552 {
3553         struct io_splice* sp = &req->splice;
3554         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3555
3556         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3557                 return -EINVAL;
3558
3559         sp->file_in = NULL;
3560         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3561         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3562
3563         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3564                 return -EINVAL;
3565
3566         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3567                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3568         if (!sp->file_in)
3569                 return -EBADF;
3570         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3571
3572         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3573                 /*
3574                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3575                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3576                  */
3577                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3578         }
3579
3580         return 0;
3581 }
3582
3583 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3584                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3585 {
3586         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3587                 return -EINVAL;
3588         return __io_splice_prep(req, sqe);
3589 }
3590
3591 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3592 {
3593         struct io_splice *sp = &req->splice;
3594         struct file *in = sp->file_in;
3595         struct file *out = sp->file_out;
3596         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3597         long ret = 0;
3598
3599         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3600                 return -EAGAIN;
3601         if (sp->len)
3602                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3603
3604         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3605         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3606
3607         if (ret != sp->len)
3608                 req_set_fail_links(req);
3609         io_req_complete(req, ret);
3610         return 0;
3611 }
3612
3613 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3614 {
3615         struct io_splice* sp = &req->splice;
3616
3617         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3618         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3619         return __io_splice_prep(req, sqe);
3620 }
3621
3622 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3623 {
3624         struct io_splice *sp = &req->splice;
3625         struct file *in = sp->file_in;
3626         struct file *out = sp->file_out;
3627         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3628         loff_t *poff_in, *poff_out;
3629         long ret = 0;
3630
3631         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3632                 return -EAGAIN;
3633
3634         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3635         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3636
3637         if (sp->len)
3638                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3639
3640         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3641         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3642
3643         if (ret != sp->len)
3644                 req_set_fail_links(req);
3645         io_req_complete(req, ret);
3646         return 0;
3647 }
3648
3649 /*
3650  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3651  */
3652 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3653 {
3654         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3655
3656         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3657                 return -EINVAL;
3658
3659         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
3660         return 0;
3661 }
3662
3663 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3664 {
3665         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3666
3667         if (!req->file)
3668                 return -EBADF;
3669
3670         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3671                 return -EINVAL;
3672         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3673                 return -EINVAL;
3674
3675         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3676         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3677                 return -EINVAL;
3678
3679         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3680         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3681         return 0;
3682 }
3683
3684 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3685 {
3686         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3687         int ret;
3688
3689         /* fsync always requires a blocking context */
3690         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3691                 return -EAGAIN;
3692
3693         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3694                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3695                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3696         if (ret < 0)
3697                 req_set_fail_links(req);
3698         io_req_complete(req, ret);
3699         return 0;
3700 }
3701
3702 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3703                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3704 {
3705         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3706                 return -EINVAL;
3707         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3708                 return -EINVAL;
3709
3710         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3711         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3712         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3713         return 0;
3714 }
3715
3716 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3717 {
3718         int ret;
3719
3720         /* fallocate always requiring blocking context */
3721         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3722                 return -EAGAIN;
3723         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3724                                 req->sync.len);
3725         if (ret < 0)
3726                 req_set_fail_links(req);
3727         io_req_complete(req, ret);
3728         return 0;
3729 }
3730
3731 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3732 {
3733         const char __user *fname;
3734         int ret;
3735
3736         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3737                 return -EINVAL;
3738         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3739                 return -EBADF;
3740
3741         /* open.how should be already initialised */
3742         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3743                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3744
3745         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3746         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3747         req->open.filename = getname(fname);
3748         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3749                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3750                 req->open.filename = NULL;
3751                 return ret;
3752         }
3753         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3754         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3755         return 0;
3756 }
3757
3758 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3759 {
3760         u64 flags, mode;
3761
3762         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3763                 return -EINVAL;
3764         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3765         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3766         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3767         return __io_openat_prep(req, sqe);
3768 }
3769
3770 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3771 {
3772         struct open_how __user *how;
3773         size_t len;
3774         int ret;
3775
3776         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3777                 return -EINVAL;
3778         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3779         len = READ_ONCE(sqe->len);
3780         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3781                 return -EINVAL;
3782
3783         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3784                                         len);
3785         if (ret)
3786                 return ret;
3787
3788         return __io_openat_prep(req, sqe);
3789 }
3790
3791 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3792 {
3793         struct open_flags op;
3794         struct file *file;
3795         bool nonblock_set;
3796         bool resolve_nonblock;
3797         int ret;
3798
3799         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3800         if (ret)
3801                 goto err;
3802         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
3803         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
3804         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
3805                 /*
3806                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
3807                  * it'll always -EAGAIN
3808                  */
3809                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
3810                         return -EAGAIN;
3811                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
3812                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
3813         }
3814
3815         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3816         if (ret < 0)
3817                 goto err;
3818
3819         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3820         /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
3821         if ((!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) &&
3822             file == ERR_PTR(-EAGAIN)) {
3823                 /*
3824                  * We could hang on to this 'fd', but seems like marginal
3825                  * gain for something that is now known to be a slower path.
3826                  * So just put it, and we'll get a new one when we retry.
3827                  */
3828                 put_unused_fd(ret);
3829                 return -EAGAIN;
3830         }
3831
3832         if (IS_ERR(file)) {
3833                 put_unused_fd(ret);
3834                 ret = PTR_ERR(file);
3835         } else {
3836                 if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
3837                         file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
3838                 fsnotify_open(file);
3839                 fd_install(ret, file);
3840         }
3841 err:
3842         putname(req->open.filename);
3843         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3844         if (ret < 0)
3845                 req_set_fail_links(req);
3846         io_req_complete(req, ret);
3847         return 0;
3848 }
3849
3850 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3851 {
3852         return io_openat2(req, issue_flags);
3853 }
3854
3855 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3856                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3857 {
3858         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3859         u64 tmp;
3860
3861         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3862                 return -EINVAL;
3863
3864         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3865         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3866                 return -EINVAL;
3867
3868         memset(p, 0, sizeof(*p));
3869         p->nbufs = tmp;
3870         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3871         return 0;
3872 }
3873
3874 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3875                                int bgid, unsigned nbufs)
3876 {
3877         unsigned i = 0;
3878
3879         /* shouldn't happen */
3880         if (!nbufs)
3881                 return 0;
3882
3883         /* the head kbuf is the list itself */
3884         while (!list_empty(&buf->list)) {
3885                 struct io_buffer *nxt;
3886
3887                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3888                 list_del(&nxt->list);
3889                 kfree(nxt);
3890                 if (++i == nbufs)
3891                         return i;
3892         }
3893         i++;
3894         kfree(buf);
3895         idr_remove(&ctx->io_buffer_idr, bgid);
3896
3897         return i;
3898 }
3899
3900 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3901 {
3902         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3903         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3904         struct io_buffer *head;
3905         int ret = 0;
3906         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3907
3908         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3909
3910         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3911
3912         ret = -ENOENT;
3913         head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3914         if (head)
3915                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3916         if (ret < 0)
3917                 req_set_fail_links(req);
3918
3919         /* need to hold the lock to complete IOPOLL requests */
3920         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
3921                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3922                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3923         } else {
3924                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3925                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3926         }
3927         return 0;
3928 }
3929
3930 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3931                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3932 {
3933         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3934         u64 tmp;
3935
3936         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3937                 return -EINVAL;
3938
3939         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3940         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3941                 return -E2BIG;
3942         p->nbufs = tmp;
3943         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3944         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3945
3946         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), (p->len * p->nbufs)))
3947                 return -EFAULT;
3948
3949         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3950         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3951         if (tmp > USHRT_MAX)
3952                 return -E2BIG;
3953         p->bid = tmp;
3954         return 0;
3955 }
3956
3957 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3958 {
3959         struct io_buffer *buf;
3960         u64 addr = pbuf->addr;
3961         int i, bid = pbuf->bid;
3962
3963         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3964                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3965                 if (!buf)
3966                         break;
3967
3968                 buf->addr = addr;
3969                 buf->len = pbuf->len;
3970                 buf->bid = bid;
3971                 addr += pbuf->len;
3972                 bid++;
3973                 if (!*head) {
3974                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
3975                         *head = buf;
3976                 } else {
3977                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
3978                 }
3979         }
3980
3981         return i ? i : -ENOMEM;
3982 }
3983
3984 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3985 {
3986         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3987         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3988         struct io_buffer *head, *list;
3989         int ret = 0;
3990         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3991
3992         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3993
3994         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3995
3996         list = head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3997
3998         ret = io_add_buffers(p, &head);
3999         if (ret < 0)
4000                 goto out;
4001
4002         if (!list) {
4003                 ret = idr_alloc(&ctx->io_buffer_idr, head, p->bgid, p->bgid + 1,
4004                                         GFP_KERNEL);
4005                 if (ret < 0) {
4006                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4007                         goto out;
4008                 }
4009         }
4010 out:
4011         if (ret < 0)
4012                 req_set_fail_links(req);
4013
4014         /* need to hold the lock to complete IOPOLL requests */
4015         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
4016                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4017                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4018         } else {
4019                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4020                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4021         }
4022         return 0;
4023 }
4024
4025 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4026                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4027 {
4028 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4029         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4030                 return -EINVAL;
4031         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4032                 return -EINVAL;
4033
4034         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4035         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4036         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4037
4038         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4039                 struct epoll_event __user *ev;
4040
4041                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4042                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4043                         return -EFAULT;
4044         }
4045
4046         return 0;
4047 #else
4048         return -EOPNOTSUPP;
4049 #endif
4050 }
4051
4052 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4053 {
4054 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4055         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4056         int ret;
4057         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4058
4059         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4060         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4061                 return -EAGAIN;
4062
4063         if (ret < 0)
4064                 req_set_fail_links(req);
4065         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4066         return 0;
4067 #else
4068         return -EOPNOTSUPP;
4069 #endif
4070 }
4071
4072 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4073 {
4074 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4075         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4076                 return -EINVAL;
4077         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4078                 return -EINVAL;
4079
4080         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4081         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4082         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4083         return 0;
4084 #else
4085         return -EOPNOTSUPP;
4086 #endif
4087 }
4088
4089 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4090 {
4091 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4092         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4093         int ret;
4094
4095         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4096                 return -EAGAIN;
4097
4098         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4099         if (ret < 0)
4100                 req_set_fail_links(req);
4101         io_req_complete(req, ret);
4102         return 0;
4103 #else
4104         return -EOPNOTSUPP;
4105 #endif
4106 }
4107
4108 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4109 {
4110         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4111                 return -EINVAL;
4112         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4113                 return -EINVAL;
4114
4115         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4116         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4117         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4118         return 0;
4119 }
4120
4121 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4122 {
4123         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4124         int ret;
4125
4126         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4127                 switch (fa->advice) {
4128                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4129                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4130                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4131                         break;
4132                 default:
4133                         return -EAGAIN;
4134                 }
4135         }
4136
4137         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4138         if (ret < 0)
4139                 req_set_fail_links(req);
4140         io_req_complete(req, ret);
4141         return 0;
4142 }
4143
4144 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4145 {
4146         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4147                 return -EINVAL;
4148         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4149                 return -EINVAL;
4150         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4151                 return -EBADF;
4152
4153         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4154         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4155         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4156         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4157         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4158
4159         return 0;
4160 }
4161
4162 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4163 {
4164         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4165         int ret;
4166
4167         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4168                 /* only need file table for an actual valid fd */
4169                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
4170                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4171                 return -EAGAIN;
4172         }
4173
4174         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4175                        ctx->buffer);
4176
4177         if (ret < 0)
4178                 req_set_fail_links(req);
4179         io_req_complete(req, ret);
4180         return 0;
4181 }
4182
4183 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4184 {
4185         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4186                 return -EINVAL;
4187         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4188             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4189                 return -EINVAL;
4190         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4191                 return -EBADF;
4192
4193         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4194         return 0;
4195 }
4196
4197 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4198 {
4199         struct files_struct *files = current->files;
4200         struct io_close *close = &req->close;
4201         struct fdtable *fdt;
4202         struct file *file;
4203         int ret;
4204
4205         file = NULL;
4206         ret = -EBADF;
4207         spin_lock(&files->file_lock);
4208         fdt = files_fdtable(files);
4209         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4210                 spin_unlock(&files->file_lock);
4211                 goto err;
4212         }
4213         file = fdt->fd[close->fd];
4214         if (!file) {
4215                 spin_unlock(&files->file_lock);
4216                 goto err;
4217         }
4218
4219         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
4220                 spin_unlock(&files->file_lock);
4221                 file = NULL;
4222                 goto err;
4223         }
4224
4225         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4226         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4227                 spin_unlock(&files->file_lock);
4228                 return -EAGAIN;
4229         }
4230
4231         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4232         spin_unlock(&files->file_lock);
4233         if (ret < 0) {
4234                 if (ret == -ENOENT)
4235                         ret = -EBADF;
4236                 goto err;
4237         }
4238
4239         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4240         ret = filp_close(file, current->files);
4241 err:
4242         if (ret < 0)
4243                 req_set_fail_links(req);
4244         if (file)
4245                 fput(file);
4246         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4247         return 0;
4248 }
4249
4250 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4251 {
4252         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4253
4254         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4255                 return -EINVAL;
4256         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4257                 return -EINVAL;
4258
4259         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4260         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4261         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4262         return 0;
4263 }
4264
4265 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4266 {
4267         int ret;
4268
4269         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4270         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4271                 return -EAGAIN;
4272
4273         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4274                                 req->sync.flags);
4275         if (ret < 0)
4276                 req_set_fail_links(req);
4277         io_req_complete(req, ret);
4278         return 0;
4279 }
4280
4281 #if defined(CONFIG_NET)
4282 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4283                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4284 {
4285         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4286
4287         if (async_msg)
4288                 return -EAGAIN;
4289         if (io_alloc_async_data(req)) {
4290                 kfree(kmsg->free_iov);
4291                 return -ENOMEM;
4292         }
4293         async_msg = req->async_data;
4294         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4295         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4296         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4297         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4298         if (!async_msg->free_iov)
4299                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4300
4301         return -EAGAIN;
4302 }
4303
4304 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4305                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4306 {
4307         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4308         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4309         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4310                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4311 }
4312
4313 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4314 {
4315         int ret;
4316
4317         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4318                 return 0;
4319         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4320         if (!ret)
4321                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4322         return ret;
4323 }
4324
4325 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4326 {
4327         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4328
4329         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4330                 return -EINVAL;
4331
4332         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4333         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4334         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4335
4336 #ifdef CONFIG_COMPAT
4337         if (req->ctx->compat)
4338                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4339 #endif
4340         return 0;
4341 }
4342
4343 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4344 {
4345         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4346         struct socket *sock;
4347         unsigned flags;
4348         int ret;
4349
4350         sock = sock_from_file(req->file);
4351         if (unlikely(!sock))
4352                 return -ENOTSOCK;
4353
4354         kmsg = req->async_data;
4355         if (!kmsg) {
4356                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4357                 if (ret)
4358                         return ret;
4359                 kmsg = &iomsg;
4360         }
4361
4362         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4363         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4364                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4365         else if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4366                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4367
4368         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4369         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4370                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4371         if (ret == -ERESTARTSYS)
4372                 ret = -EINTR;
4373
4374         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4375         if (kmsg->free_iov)
4376                 kfree(kmsg->free_iov);
4377         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4378         if (ret < 0)
4379                 req_set_fail_links(req);
4380         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4381         return 0;
4382 }
4383
4384 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4385 {
4386         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4387         struct msghdr msg;
4388         struct iovec iov;
4389         struct socket *sock;
4390         unsigned flags;
4391         int ret;
4392
4393         sock = sock_from_file(req->file);
4394         if (unlikely(!sock))
4395                 return -ENOTSOCK;
4396
4397         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4398         if (unlikely(ret))
4399                 return ret;
4400
4401         msg.msg_name = NULL;
4402         msg.msg_control = NULL;
4403         msg.msg_controllen = 0;
4404         msg.msg_namelen = 0;
4405
4406         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4407         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4408                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4409         else if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4410                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4411
4412         msg.msg_flags = flags;
4413         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4414         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4415                 return -EAGAIN;
4416         if (ret == -ERESTARTSYS)
4417                 ret = -EINTR;
4418
4419         if (ret < 0)
4420                 req_set_fail_links(req);
4421         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4422         return 0;
4423 }
4424
4425 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4426                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4427 {
4428         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4429         struct iovec __user *uiov;
4430         size_t iov_len;
4431         int ret;
4432
4433         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4434                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4435         if (ret)
4436                 return ret;
4437
4438         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4439                 if (iov_len > 1)
4440                         return -EINVAL;
4441                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4442                         return -EFAULT;
4443                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4444                 iomsg->free_iov = NULL;
4445         } else {
4446                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4447                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4448                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4449                                      false);
4450                 if (ret > 0)
4451                         ret = 0;
4452         }
4453
4454         return ret;
4455 }
4456
4457 #ifdef CONFIG_COMPAT
4458 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4459                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4460 {
4461         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4462         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4463         struct compat_iovec __user *uiov;
4464         compat_uptr_t ptr;
4465         compat_size_t len;
4466         int ret;
4467
4468         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4469         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4470                                         &ptr, &len);
4471         if (ret)
4472                 return ret;
4473
4474         uiov = compat_ptr(ptr);
4475         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4476                 compat_ssize_t clen;
4477
4478                 if (len > 1)
4479                         return -EINVAL;
4480                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4481                         return -EFAULT;
4482                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4483                         return -EFAULT;
4484                 if (clen < 0)
4485                         return -EINVAL;
4486                 sr->len = clen;
4487                 iomsg->free_iov = NULL;
4488         } else {
4489                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4490                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4491                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4492                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4493                 if (ret < 0)
4494                         return ret;
4495         }
4496
4497         return 0;
4498 }
4499 #endif
4500
4501 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4502                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4503 {
4504         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4505
4506 #ifdef CONFIG_COMPAT
4507         if (req->ctx->compat)
4508                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4509 #endif
4510
4511         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4512 }
4513
4514 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4515                                                bool needs_lock)
4516 {
4517         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4518         struct io_buffer *kbuf;
4519
4520         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4521         if (IS_ERR(kbuf))
4522                 return kbuf;
4523
4524         sr->kbuf = kbuf;
4525         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4526         return kbuf;
4527 }
4528
4529 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4530 {
4531         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4532 }
4533
4534 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4535 {
4536         int ret;
4537
4538         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4539                 return 0;
4540         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4541         if (!ret)
4542                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4543         return ret;
4544 }
4545
4546 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4547 {
4548         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4549
4550         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4551                 return -EINVAL;
4552
4553         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4554         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4555         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4556         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4557
4558 #ifdef CONFIG_COMPAT
4559         if (req->ctx->compat)
4560                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4561 #endif
4562         return 0;
4563 }
4564
4565 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4566 {
4567         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4568         struct socket *sock;
4569         struct io_buffer *kbuf;
4570         unsigned flags;
4571         int ret, cflags = 0;
4572         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4573
4574         sock = sock_from_file(req->file);
4575         if (unlikely(!sock))
4576                 return -ENOTSOCK;
4577
4578         kmsg = req->async_data;
4579         if (!kmsg) {
4580                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4581                 if (ret)
4582                         return ret;
4583                 kmsg = &iomsg;
4584         }
4585
4586         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4587                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4588                 if (IS_ERR(kbuf))
4589                         return PTR_ERR(kbuf);
4590                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4591                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
4592                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
4593                                 1, req->sr_msg.len);
4594         }
4595
4596         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4597         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4598                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4599         else if (force_nonblock)
4600                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4601
4602         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4603                                         kmsg->uaddr, flags);
4604         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4605                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4606         if (ret == -ERESTARTSYS)
4607                 ret = -EINTR;
4608
4609         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4610                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4611         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4612         if (kmsg->free_iov)
4613                 kfree(kmsg->free_iov);
4614         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4615         if (ret < 0)
4616                 req_set_fail_links(req);
4617         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4618         return 0;
4619 }
4620
4621 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4622 {
4623         struct io_buffer *kbuf;
4624         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4625         struct msghdr msg;
4626         void __user *buf = sr->buf;
4627         struct socket *sock;
4628         struct iovec iov;
4629         unsigned flags;
4630         int ret, cflags = 0;
4631         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4632
4633         sock = sock_from_file(req->file);
4634         if (unlikely(!sock))
4635                 return -ENOTSOCK;
4636
4637         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4638                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4639                 if (IS_ERR(kbuf))
4640                         return PTR_ERR(kbuf);
4641                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4642         }
4643
4644         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4645         if (unlikely(ret))
4646                 goto out_free;
4647
4648         msg.msg_name = NULL;
4649         msg.msg_control = NULL;
4650         msg.msg_controllen = 0;
4651         msg.msg_namelen = 0;
4652         msg.msg_iocb = NULL;
4653         msg.msg_flags = 0;
4654
4655         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4656         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4657                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4658         else if (force_nonblock)
4659                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4660
4661         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4662         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4663                 return -EAGAIN;
4664         if (ret == -ERESTARTSYS)
4665                 ret = -EINTR;
4666 out_free:
4667         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4668                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4669         if (ret < 0)
4670                 req_set_fail_links(req);
4671         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4672         return 0;
4673 }
4674
4675 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4676 {
4677         struct io_accept *accept = &req->accept;
4678
4679         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4680                 return -EINVAL;
4681         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4682                 return -EINVAL;
4683
4684         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4685         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4686         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4687         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4688         return 0;
4689 }
4690
4691 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4692 {
4693         struct io_accept *accept = &req->accept;
4694         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4695         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4696         int ret;
4697
4698         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4699                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4700
4701         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4702                                         accept->addr_len, accept->flags,
4703                                         accept->nofile);
4704         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4705                 return -EAGAIN;
4706         if (ret < 0) {
4707                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4708                         ret = -EINTR;
4709                 req_set_fail_links(req);
4710         }
4711         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4712         return 0;
4713 }
4714
4715 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
4716 {
4717         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4718         struct io_connect *conn = &req->connect;
4719
4720         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
4721 }
4722
4723 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4724 {
4725         struct io_connect *conn = &req->connect;
4726
4727         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4728                 return -EINVAL;
4729         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4730                 return -EINVAL;
4731
4732         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4733         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4734         return 0;
4735 }
4736
4737 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4738 {
4739         struct io_async_connect __io, *io;
4740         unsigned file_flags;
4741         int ret;
4742         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4743
4744         if (req->async_data) {
4745                 io = req->async_data;
4746         } else {
4747                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4748                                                 req->connect.addr_len,
4749                                                 &__io.address);
4750                 if (ret)
4751                         goto out;
4752                 io = &__io;
4753         }
4754
4755         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4756
4757         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4758                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4759         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4760                 if (req->async_data)
4761                         return -EAGAIN;
4762                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4763                         ret = -ENOMEM;
4764                         goto out;
4765                 }
4766                 io = req->async_data;
4767                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4768                 return -EAGAIN;
4769         }
4770         if (ret == -ERESTARTSYS)
4771                 ret = -EINTR;
4772 out:
4773         if (ret < 0)
4774                 req_set_fail_links(req);
4775         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4776         return 0;
4777 }
4778 #else /* !CONFIG_NET */
4779 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
4780 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
4781 {                                                                       \
4782         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4783 }
4784
4785 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
4786 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
4787 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
4788 {                                                                       \
4789         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4790 }                                                                       \
4791
4792 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
4793 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
4794 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
4795 {                                                                       \
4796         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4797 }
4798
4799 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
4800 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
4801 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
4802 IO_NETOP_PREP(accept);
4803 IO_NETOP_FN(send);
4804 IO_NETOP_FN(recv);
4805 #endif /* CONFIG_NET */
4806
4807 struct io_poll_table {
4808         struct poll_table_struct pt;
4809         struct io_kiocb *req;
4810         int error;
4811 };
4812
4813 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4814                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4815 {
4816         int ret;
4817
4818         /* for instances that support it check for an event match first: */
4819         if (mask && !(mask & poll->events))
4820                 return 0;
4821
4822         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4823
4824         list_del_init(&poll->wait.entry);
4825
4826         req->result = mask;
4827         req->task_work.func = func;
4828         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
4829
4830         /*
4831          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4832          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4833          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4834          * have the needed state needed for it anyway.
4835          */
4836         ret = io_req_task_work_add(req);
4837         if (unlikely(ret)) {
4838                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4839                 io_req_task_work_add_fallback(req, func);
4840         }
4841         return 1;
4842 }
4843
4844 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4845         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4846 {
4847         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4848
4849         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4850                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4851
4852                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4853         }
4854
4855         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4856         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4857                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4858                 return true;
4859         }
4860
4861         return false;
4862 }
4863
4864 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4865 {
4866         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4867         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4868                 return req->async_data;
4869         return req->apoll->double_poll;
4870 }
4871
4872 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4873 {
4874         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4875                 return &req->poll;
4876         return &req->apoll->poll;
4877 }
4878
4879 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4880 {
4881         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4882
4883         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4884
4885         if (poll && poll->head) {
4886                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4887
4888                 spin_lock(&head->lock);
4889                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4890                 if (poll->wait.private)
4891                         refcount_dec(&req->refs);
4892                 poll->head = NULL;
4893                 spin_unlock(&head->lock);
4894         }
4895 }
4896
4897 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4898 {
4899         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4900
4901         io_poll_remove_double(req);
4902         req->poll.done = true;
4903         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
4904         io_commit_cqring(ctx);
4905 }
4906
4907 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4908 {
4909         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4910         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4911         struct io_kiocb *nxt;
4912
4913         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4914                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4915         } else {
4916                 hash_del(&req->hash_node);
4917                 io_poll_complete(req, req->result, 0);
4918                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4919
4920                 nxt = io_put_req_find_next(req);
4921                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4922                 if (nxt)
4923                         __io_req_task_submit(nxt);
4924         }
4925
4926         percpu_ref_put(&ctx->refs);
4927 }
4928
4929 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4930                                int sync, void *key)
4931 {
4932         struct io_kiocb *req = wait->private;
4933         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4934         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4935
4936         /* for instances that support it check for an event match first: */
4937         if (mask && !(mask & poll->events))
4938                 return 0;
4939
4940         list_del_init(&wait->entry);
4941
4942         if (poll && poll->head) {
4943                 bool done;
4944
4945                 spin_lock(&poll->head->lock);
4946                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4947                 if (!done)
4948                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4949                 /* make sure double remove sees this as being gone */
4950                 wait->private = NULL;
4951                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4952                 if (!done) {
4953                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
4954                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4955                 }
4956         }
4957         refcount_dec(&req->refs);
4958         return 1;
4959 }
4960
4961 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
4962                               wait_queue_func_t wake_func)
4963 {
4964         poll->head = NULL;
4965         poll->done = false;
4966         poll->canceled = false;
4967         poll->events = events;
4968         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
4969         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
4970 }
4971
4972 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
4973                             struct wait_queue_head *head,
4974                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
4975 {
4976         struct io_kiocb *req = pt->req;
4977
4978         /*
4979          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
4980          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
4981          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
4982          */
4983         if (unlikely(poll->head)) {
4984                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
4985
4986                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
4987                 if (*poll_ptr) {
4988                         pt->error = -EINVAL;
4989                         return;
4990                 }
4991                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
4992                 if (poll->head == head)
4993                         return;
4994                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
4995                 if (!poll) {
4996                         pt->error = -ENOMEM;
4997                         return;
4998                 }
4999                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5000                 refcount_inc(&req->refs);
5001                 poll->wait.private = req;
5002                 *poll_ptr = poll;
5003         }
5004
5005         pt->error = 0;
5006         poll->head = head;
5007
5008         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5009                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5010         else
5011                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5012 }
5013
5014 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5015                                struct poll_table_struct *p)
5016 {
5017         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5018         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5019
5020         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5021 }
5022
5023 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5024 {
5025         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5026         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5027         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5028
5029         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5030
5031         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5032                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5033                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
5034                 return;
5035         }
5036
5037         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
5038         if (hash_hashed(&req->hash_node))
5039                 hash_del(&req->hash_node);
5040
5041         io_poll_remove_double(req);
5042         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5043
5044         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5045                 __io_req_task_submit(req);
5046         else
5047                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
5048
5049         percpu_ref_put(&ctx->refs);
5050         kfree(apoll->double_poll);
5051         kfree(apoll);
5052 }
5053
5054 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5055                         void *key)
5056 {
5057         struct io_kiocb *req = wait->private;
5058         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5059
5060         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5061                                         key_to_poll(key));
5062
5063         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5064 }
5065
5066 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5067 {
5068         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5069         struct hlist_head *list;
5070
5071         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5072         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5073 }
5074
5075 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5076                                       struct io_poll_iocb *poll,
5077                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5078                                       wait_queue_func_t wake_func)
5079         __acquires(&ctx->completion_lock)
5080 {
5081         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5082         bool cancel = false;
5083
5084         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5085         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5086         poll->file = req->file;
5087         poll->wait.private = req;
5088
5089         ipt->pt._key = mask;
5090         ipt->req = req;
5091         ipt->error = -EINVAL;
5092
5093         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5094
5095         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5096         if (likely(poll->head)) {
5097                 spin_lock(&poll->head->lock);
5098                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5099                         if (ipt->error)
5100                                 cancel = true;
5101                         ipt->error = 0;
5102                         mask = 0;
5103                 }
5104                 if (mask || ipt->error)
5105                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5106                 else if (cancel)
5107                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5108                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5109                         io_poll_req_insert(req);
5110                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5111         }
5112
5113         return mask;
5114 }
5115
5116 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5117 {
5118         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5119         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5120         struct async_poll *apoll;
5121         struct io_poll_table ipt;
5122         __poll_t mask, ret;
5123         int rw;
5124
5125         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5126                 return false;
5127         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5128                 return false;
5129         if (def->pollin)
5130                 rw = READ;
5131         else if (def->pollout)
5132                 rw = WRITE;
5133         else
5134                 return false;
5135         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5136         if (!io_file_supports_async(req->file, rw))
5137                 return false;
5138
5139         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5140         if (unlikely(!apoll))
5141                 return false;
5142         apoll->double_poll = NULL;
5143
5144         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5145         req->apoll = apoll;
5146
5147         mask = 0;
5148         if (def->pollin)
5149                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5150         if (def->pollout)
5151                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5152
5153         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5154         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5155             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5156                 mask &= ~POLLIN;
5157
5158         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5159
5160         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5161
5162         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5163                                         io_async_wake);
5164         if (ret || ipt.error) {
5165                 io_poll_remove_double(req);
5166                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5167                 kfree(apoll->double_poll);
5168                 kfree(apoll);
5169                 return false;
5170         }
5171         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5172         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5173                                         apoll->poll.events);
5174         return true;
5175 }
5176
5177 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5178                                  struct io_poll_iocb *poll)
5179 {
5180         bool do_complete = false;
5181
5182         spin_lock(&poll->head->lock);
5183         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5184         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5185                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5186                 do_complete = true;
5187         }
5188         spin_unlock(&poll->head->lock);
5189         hash_del(&req->hash_node);
5190         return do_complete;
5191 }
5192
5193 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5194 {
5195         bool do_complete;
5196
5197         io_poll_remove_double(req);
5198
5199         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
5200                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
5201         } else {
5202                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
5203
5204                 /* non-poll requests have submit ref still */
5205                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
5206                 if (do_complete) {
5207                         io_put_req(req);
5208                         kfree(apoll->double_poll);
5209                         kfree(apoll);
5210                 }
5211         }
5212
5213         if (do_complete) {
5214                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5215                 io_commit_cqring(req->ctx);
5216                 req_set_fail_links(req);
5217                 io_put_req_deferred(req, 1);
5218         }
5219
5220         return do_complete;
5221 }
5222
5223 /*
5224  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5225  */
5226 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5227                                struct files_struct *files)
5228 {
5229         struct hlist_node *tmp;
5230         struct io_kiocb *req;
5231         int posted = 0, i;
5232
5233         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5234         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5235                 struct hlist_head *list;
5236
5237                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5238                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5239                         if (io_match_task(req, tsk, files))
5240                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5241                 }
5242         }
5243         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5244
5245         if (posted)
5246                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5247
5248         return posted != 0;
5249 }
5250
5251 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5252 {
5253         struct hlist_head *list;
5254         struct io_kiocb *req;
5255
5256         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5257         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5258                 if (sqe_addr != req->user_data)
5259                         continue;
5260                 if (io_poll_remove_one(req))
5261                         return 0;
5262                 return -EALREADY;
5263         }
5264
5265         return -ENOENT;
5266 }
5267
5268 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5269                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5270 {
5271         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5272                 return -EINVAL;
5273         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5274             sqe->poll_events)
5275                 return -EINVAL;
5276
5277         req->poll_remove.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5278         return 0;
5279 }
5280
5281 /*
5282  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5283  * and remove it if found.
5284  */
5285 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5286 {
5287         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5288         int ret;
5289
5290         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5291         ret = io_poll_cancel(ctx, req->poll_remove.addr);
5292         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5293
5294         if (ret < 0)
5295                 req_set_fail_links(req);
5296         io_req_complete(req, ret);
5297         return 0;
5298 }
5299
5300 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5301                         void *key)
5302 {
5303         struct io_kiocb *req = wait->private;
5304         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5305
5306         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5307 }
5308
5309 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5310                                struct poll_table_struct *p)
5311 {
5312         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5313
5314         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5315 }
5316
5317 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5318 {
5319         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5320         u32 events;
5321
5322         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5323                 return -EINVAL;
5324         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
5325                 return -EINVAL;
5326
5327         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5328 #ifdef __BIG_ENDIAN
5329         events = swahw32(events);
5330 #endif
5331         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
5332                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
5333         return 0;
5334 }
5335
5336 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5337 {
5338         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5339         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5340         struct io_poll_table ipt;
5341         __poll_t mask;
5342
5343         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5344
5345         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5346                                         io_poll_wake);
5347
5348         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5349                 ipt.error = 0;
5350                 io_poll_complete(req, mask, 0);
5351         }
5352         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5353
5354         if (mask) {
5355                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5356                 io_put_req(req);
5357         }
5358         return ipt.error;
5359 }
5360
5361 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5362 {
5363         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5364                                                 struct io_timeout_data, timer);
5365         struct io_kiocb *req = data->req;
5366         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5367         unsigned long flags;
5368
5369         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5370         list_del_init(&req->timeout.list);
5371         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5372                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5373
5374         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5375         io_commit_cqring(ctx);
5376         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5377
5378         io_cqring_ev_posted(ctx);
5379         req_set_fail_links(req);
5380         io_put_req(req);
5381         return HRTIMER_NORESTART;
5382 }
5383
5384 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5385                                            __u64 user_data)
5386 {
5387         struct io_timeout_data *io;
5388         struct io_kiocb *req;
5389         int ret = -ENOENT;
5390
5391         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5392                 if (user_data == req->user_data) {
5393                         ret = 0;
5394                         break;
5395                 }
5396         }
5397
5398         if (ret == -ENOENT)
5399                 return ERR_PTR(ret);
5400
5401         io = req->async_data;
5402         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
5403         if (ret == -1)
5404                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5405         list_del_init(&req->timeout.list);
5406         return req;
5407 }
5408
5409 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5410 {
5411         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5412
5413         if (IS_ERR(req))
5414                 return PTR_ERR(req);
5415
5416         req_set_fail_links(req);
5417         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5418         io_put_req_deferred(req, 1);
5419         return 0;
5420 }
5421
5422 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5423                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5424 {
5425         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5426         struct io_timeout_data *data;
5427
5428         if (IS_ERR(req))
5429                 return PTR_ERR(req);
5430
5431         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5432         data = req->async_data;
5433         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5434         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5435         data->timer.function = io_timeout_fn;
5436         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5437         return 0;
5438 }
5439
5440 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5441                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5442 {
5443         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5444
5445         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5446                 return -EINVAL;
5447         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5448                 return -EINVAL;
5449         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5450                 return -EINVAL;
5451
5452         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5453         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5454         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5455                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5456                         return -EINVAL;
5457                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5458                         return -EFAULT;
5459         } else if (tr->flags) {
5460                 /* timeout removal doesn't support flags */
5461                 return -EINVAL;
5462         }
5463
5464         return 0;
5465 }
5466
5467 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
5468 {
5469         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
5470                                             : HRTIMER_MODE_REL;
5471 }
5472
5473 /*
5474  * Remove or update an existing timeout command
5475  */
5476 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5477 {
5478         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5479         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5480         int ret;
5481
5482         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5483         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE))
5484                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5485         else
5486                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts,
5487                                         io_translate_timeout_mode(tr->flags));
5488
5489         io_cqring_fill_event(req, ret);
5490         io_commit_cqring(ctx);
5491         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5492         io_cqring_ev_posted(ctx);
5493         if (ret < 0)
5494                 req_set_fail_links(req);
5495         io_put_req(req);
5496         return 0;
5497 }
5498
5499 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5500                            bool is_timeout_link)
5501 {
5502         struct io_timeout_data *data;
5503         unsigned flags;
5504         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5505
5506         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5507                 return -EINVAL;
5508         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5509                 return -EINVAL;
5510         if (off && is_timeout_link)
5511                 return -EINVAL;
5512         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5513         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5514                 return -EINVAL;
5515
5516         req->timeout.off = off;
5517
5518         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5519                 return -ENOMEM;
5520
5521         data = req->async_data;
5522         data->req = req;
5523
5524         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5525                 return -EFAULT;
5526
5527         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
5528         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5529         io_req_track_inflight(req);
5530         return 0;
5531 }
5532
5533 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5534 {
5535         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5536         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5537         struct list_head *entry;
5538         u32 tail, off = req->timeout.off;
5539
5540         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5541
5542         /*
5543          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5544          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5545          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5546          */
5547         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5548                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5549                 goto add;
5550         }
5551
5552         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5553         req->timeout.target_seq = tail + off;
5554
5555         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5556          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5557          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5558          */
5559         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5560
5561         /*
5562          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5563          * the one we need first.
5564          */
5565         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5566                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5567                                                   timeout.list);
5568
5569                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5570                         continue;
5571                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5572                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5573                         break;
5574         }
5575 add:
5576         list_add(&req->timeout.list, entry);
5577         data->timer.function = io_timeout_fn;
5578         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5579         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5580         return 0;
5581 }
5582
5583 struct io_cancel_data {
5584         struct io_ring_ctx *ctx;
5585         u64 user_data;
5586 };
5587
5588 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5589 {
5590         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5591         struct io_cancel_data *cd = data;
5592
5593         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
5594 }
5595
5596 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
5597                                struct io_ring_ctx *ctx)
5598 {
5599         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
5600         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5601         int ret = 0;
5602
5603         if (!tctx || !tctx->io_wq)
5604                 return -ENOENT;
5605
5606         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
5607         switch (cancel_ret) {
5608         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5609                 ret = 0;
5610                 break;
5611         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5612                 ret = -EALREADY;
5613                 break;
5614         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5615                 ret = -ENOENT;
5616                 break;
5617         }
5618
5619         return ret;
5620 }
5621
5622 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5623                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5624                                      int success_ret)
5625 {
5626         unsigned long flags;
5627         int ret;
5628
5629         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5630         if (ret != -ENOENT) {
5631                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5632                 goto done;
5633         }
5634
5635         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5636         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5637         if (ret != -ENOENT)
5638                 goto done;
5639         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5640 done:
5641         if (!ret)
5642                 ret = success_ret;
5643         io_cqring_fill_event(req, ret);
5644         io_commit_cqring(ctx);
5645         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5646         io_cqring_ev_posted(ctx);
5647
5648         if (ret < 0)
5649                 req_set_fail_links(req);
5650         io_put_req(req);
5651 }
5652
5653 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5654                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5655 {
5656         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5657                 return -EINVAL;
5658         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5659                 return -EINVAL;
5660         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5661                 return -EINVAL;
5662
5663         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5664         return 0;
5665 }
5666
5667 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5668 {
5669         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5670         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
5671         struct io_tctx_node *node;
5672         int ret;
5673
5674         /* tasks should wait for their io-wq threads, so safe w/o sync */
5675         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5676         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5677         if (ret != -ENOENT)
5678                 goto done;
5679         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5680         if (ret != -ENOENT)
5681                 goto done;
5682         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5683         if (ret != -ENOENT)
5684                 goto done;
5685         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5686
5687         /* slow path, try all io-wq's */
5688         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5689         ret = -ENOENT;
5690         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
5691                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
5692
5693                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
5694                         continue;
5695                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
5696                 if (ret != -ENOENT)
5697                         break;
5698         }
5699         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5700
5701         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5702 done:
5703         io_cqring_fill_event(req, ret);
5704         io_commit_cqring(ctx);
5705         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5706         io_cqring_ev_posted(ctx);
5707
5708         if (ret < 0)
5709                 req_set_fail_links(req);
5710         io_put_req(req);
5711         return 0;
5712 }
5713
5714 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
5715                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5716 {
5717         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
5718                 return -EINVAL;
5719         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5720                 return -EINVAL;
5721         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5722                 return -EINVAL;
5723
5724         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5725         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5726         if (!req->rsrc_update.nr_args)
5727                 return -EINVAL;
5728         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5729         return 0;
5730 }
5731
5732 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5733 {
5734         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5735         struct io_uring_rsrc_update up;
5736         int ret;
5737
5738         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5739                 return -EAGAIN;
5740
5741         up.offset = req->rsrc_update.offset;
5742         up.data = req->rsrc_update.arg;
5743
5744         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5745         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->rsrc_update.nr_args);
5746         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5747
5748         if (ret < 0)
5749                 req_set_fail_links(req);
5750         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5751         return 0;
5752 }
5753
5754 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5755 {
5756         switch (req->opcode) {
5757         case IORING_OP_NOP:
5758                 return 0;
5759         case IORING_OP_READV:
5760         case IORING_OP_READ_FIXED:
5761         case IORING_OP_READ:
5762                 return io_read_prep(req, sqe);
5763         case IORING_OP_WRITEV:
5764         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5765         case IORING_OP_WRITE:
5766                 return io_write_prep(req, sqe);
5767         case IORING_OP_POLL_ADD:
5768                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5769         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5770                 return io_poll_remove_prep(req, sqe);
5771         case IORING_OP_FSYNC:
5772                 return io_fsync_prep(req, sqe);
5773         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5774                 return io_sfr_prep(req, sqe);
5775         case IORING_OP_SENDMSG:
5776         case IORING_OP_SEND:
5777                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5778         case IORING_OP_RECVMSG:
5779         case IORING_OP_RECV:
5780                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5781         case IORING_OP_CONNECT:
5782                 return io_connect_prep(req, sqe);
5783         case IORING_OP_TIMEOUT:
5784                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5785         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5786                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5787         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5788                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5789         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5790                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5791         case IORING_OP_ACCEPT:
5792                 return io_accept_prep(req, sqe);
5793         case IORING_OP_FALLOCATE:
5794                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5795         case IORING_OP_OPENAT:
5796                 return io_openat_prep(req, sqe);
5797         case IORING_OP_CLOSE:
5798                 return io_close_prep(req, sqe);
5799         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5800                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
5801         case IORING_OP_STATX:
5802                 return io_statx_prep(req, sqe);
5803         case IORING_OP_FADVISE:
5804                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5805         case IORING_OP_MADVISE:
5806                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5807         case IORING_OP_OPENAT2:
5808                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5809         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5810                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5811         case IORING_OP_SPLICE:
5812                 return io_splice_prep(req, sqe);
5813         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5814                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5815         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5816                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5817         case IORING_OP_TEE:
5818                 return io_tee_prep(req, sqe);
5819         case IORING_OP_SHUTDOWN:
5820                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
5821         case IORING_OP_RENAMEAT:
5822                 return io_renameat_prep(req, sqe);
5823         case IORING_OP_UNLINKAT:
5824                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
5825         }
5826
5827         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5828                         req->opcode);
5829         return-EINVAL;
5830 }
5831
5832 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
5833 {
5834         switch (req->opcode) {
5835         case IORING_OP_READV:
5836         case IORING_OP_READ_FIXED:
5837         case IORING_OP_READ:
5838                 return io_rw_prep_async(req, READ);
5839         case IORING_OP_WRITEV:
5840         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5841         case IORING_OP_WRITE:
5842                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
5843         case IORING_OP_SENDMSG:
5844         case IORING_OP_SEND:
5845                 return io_sendmsg_prep_async(req);
5846         case IORING_OP_RECVMSG:
5847         case IORING_OP_RECV:
5848                 return io_recvmsg_prep_async(req);
5849         case IORING_OP_CONNECT:
5850                 return io_connect_prep_async(req);
5851         }
5852         return 0;
5853 }
5854
5855 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req)
5856 {
5857         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
5858                 return 0;
5859         /* some opcodes init it during the inital prep */
5860         if (req->async_data)
5861                 return 0;
5862         if (__io_alloc_async_data(req))
5863                 return -EAGAIN;
5864         return io_req_prep_async(req);
5865 }
5866
5867 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5868 {
5869         struct io_kiocb *pos;
5870         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5871         u32 total_submitted, nr_reqs = 0;
5872
5873         io_for_each_link(pos, req)
5874                 nr_reqs++;
5875
5876         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5877         return total_submitted - nr_reqs;
5878 }
5879
5880 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req)
5881 {
5882         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5883         struct io_defer_entry *de;
5884         int ret;
5885         u32 seq;
5886
5887         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5888         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
5889                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
5890                 return 0;
5891
5892         seq = io_get_sequence(req);
5893         /* Still a chance to pass the sequence check */
5894         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5895                 return 0;
5896
5897         ret = io_req_defer_prep(req);
5898         if (ret)
5899                 return ret;
5900         io_prep_async_link(req);
5901         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
5902         if (!de)
5903                 return -ENOMEM;
5904
5905         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5906         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5907                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5908                 kfree(de);
5909                 io_queue_async_work(req);
5910                 return -EIOCBQUEUED;
5911         }
5912
5913         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5914         de->req = req;
5915         de->seq = seq;
5916         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
5917         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5918         return -EIOCBQUEUED;
5919 }
5920
5921 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req)
5922 {
5923         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
5924                 switch (req->opcode) {
5925                 case IORING_OP_READV:
5926                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5927                 case IORING_OP_READ:
5928                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5929                         break;
5930                 case IORING_OP_RECVMSG:
5931                 case IORING_OP_RECV:
5932                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5933                         break;
5934                 }
5935                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
5936         }
5937
5938         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
5939                 switch (req->opcode) {
5940                 case IORING_OP_READV:
5941                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5942                 case IORING_OP_READ:
5943                 case IORING_OP_WRITEV:
5944                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5945                 case IORING_OP_WRITE: {
5946                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
5947                         if (io->free_iovec)
5948                                 kfree(io->free_iovec);
5949                         break;
5950                         }
5951                 case IORING_OP_RECVMSG:
5952                 case IORING_OP_SENDMSG: {
5953                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
5954
5955                         kfree(io->free_iov);
5956                         break;
5957                         }
5958                 case IORING_OP_SPLICE:
5959                 case IORING_OP_TEE:
5960                         io_put_file(req, req->splice.file_in,
5961                                     (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
5962                         break;
5963                 case IORING_OP_OPENAT:
5964                 case IORING_OP_OPENAT2:
5965                         if (req->open.filename)
5966                                 putname(req->open.filename);
5967                         break;
5968                 case IORING_OP_RENAMEAT:
5969                         putname(req->rename.oldpath);
5970                         putname(req->rename.newpath);
5971                         break;
5972                 case IORING_OP_UNLINKAT:
5973                         putname(req->unlink.filename);
5974                         break;
5975                 }
5976                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5977         }
5978 }
5979
5980 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5981 {
5982         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5983         const struct cred *creds = NULL;
5984         int ret;
5985
5986         if (req->work.creds && req->work.creds != current_cred())
5987                 creds = override_creds(req->work.creds);
5988
5989         switch (req->opcode) {
5990         case IORING_OP_NOP:
5991                 ret = io_nop(req, issue_flags);
5992                 break;
5993         case IORING_OP_READV:
5994         case IORING_OP_READ_FIXED:
5995         case IORING_OP_READ:
5996                 ret = io_read(req, issue_flags);
5997                 break;
5998         case IORING_OP_WRITEV:
5999         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6000         case IORING_OP_WRITE:
6001                 ret = io_write(req, issue_flags);
6002                 break;
6003         case IORING_OP_FSYNC:
6004                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6005                 break;
6006         case IORING_OP_POLL_ADD:
6007                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6008                 break;
6009         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6010                 ret = io_poll_remove(req, issue_flags);
6011                 break;
6012         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6013                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6014                 break;
6015         case IORING_OP_SENDMSG:
6016                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6017                 break;
6018         case IORING_OP_SEND:
6019                 ret = io_send(req, issue_flags);
6020                 break;
6021         case IORING_OP_RECVMSG:
6022                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6023                 break;
6024         case IORING_OP_RECV:
6025                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6026                 break;
6027         case IORING_OP_TIMEOUT:
6028                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6029                 break;
6030         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6031                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6032                 break;
6033         case IORING_OP_ACCEPT:
6034                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6035                 break;
6036         case IORING_OP_CONNECT:
6037                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6038                 break;
6039         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6040                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6041                 break;
6042         case IORING_OP_FALLOCATE:
6043                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6044                 break;
6045         case IORING_OP_OPENAT:
6046                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6047                 break;
6048         case IORING_OP_CLOSE:
6049                 ret = io_close(req, issue_flags);
6050                 break;
6051         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6052                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6053                 break;
6054         case IORING_OP_STATX:
6055                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6056                 break;
6057         case IORING_OP_FADVISE:
6058                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6059                 break;
6060         case IORING_OP_MADVISE:
6061                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6062                 break;
6063         case IORING_OP_OPENAT2:
6064                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6065                 break;
6066         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6067                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6068                 break;
6069         case IORING_OP_SPLICE:
6070                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6071                 break;
6072         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6073                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6074                 break;
6075         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6076                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6077                 break;
6078         case IORING_OP_TEE:
6079                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6080                 break;
6081         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6082                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6083                 break;
6084         case IORING_OP_RENAMEAT:
6085                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6086                 break;
6087         case IORING_OP_UNLINKAT:
6088                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6089                 break;
6090         default:
6091                 ret = -EINVAL;
6092                 break;
6093         }
6094
6095         if (creds)
6096                 revert_creds(creds);
6097
6098         if (ret)
6099                 return ret;
6100
6101         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6102         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
6103                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
6104
6105                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
6106                 if (in_async)
6107                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6108
6109                 io_iopoll_req_issued(req, in_async);
6110
6111                 if (in_async)
6112                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6113         }
6114
6115         return 0;
6116 }
6117
6118 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6119 {
6120         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6121         struct io_kiocb *timeout;
6122         int ret = 0;
6123
6124         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6125         if (timeout)
6126                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6127
6128         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6129                 ret = -ECANCELED;
6130
6131         if (!ret) {
6132                 do {
6133                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6134                         /*
6135                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6136                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6137                          * wait for request slots on the block side.
6138                          */
6139                         if (ret != -EAGAIN)
6140                                 break;
6141                         cond_resched();
6142                 } while (1);
6143         }
6144
6145         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6146         if (ret) {
6147                 /* io-wq is going to take one down */
6148                 refcount_inc(&req->refs);
6149                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6150         }
6151 }
6152
6153 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6154                                               int index)
6155 {
6156         struct fixed_rsrc_table *table;
6157
6158         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6159         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6160 }
6161
6162 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6163                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6164 {
6165         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6166         struct file *file;
6167
6168         if (fixed) {
6169                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6170                         return NULL;
6171                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6172                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
6173                 io_set_resource_node(req);
6174         } else {
6175                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6176                 file = __io_file_get(state, fd);
6177         }
6178
6179         if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6180                 io_req_track_inflight(req);
6181         return file;
6182 }
6183
6184 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6185 {
6186         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6187                                                 struct io_timeout_data, timer);
6188         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6189         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6190         unsigned long flags;
6191
6192         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6193         prev = req->timeout.head;
6194         req->timeout.head = NULL;
6195
6196         /*
6197          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6198          * race with the completion of the linked work.
6199          */
6200         if (prev && refcount_inc_not_zero(&prev->refs))
6201                 io_remove_next_linked(prev);
6202         else
6203                 prev = NULL;
6204         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6205
6206         if (prev) {
6207                 req_set_fail_links(prev);
6208                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6209                 io_put_req_deferred(prev, 1);
6210         } else {
6211                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6212                 io_put_req_deferred(req, 1);
6213         }
6214         return HRTIMER_NORESTART;
6215 }
6216
6217 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6218 {
6219         /*
6220          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6221          * before we got a chance to setup the timer
6222          */
6223         if (req->timeout.head) {
6224                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6225
6226                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6227                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6228                                 data->mode);
6229         }
6230 }
6231
6232 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6233 {
6234         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6235
6236         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6237         __io_queue_linked_timeout(req);
6238         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6239
6240         /* drop submission reference */
6241         io_put_req(req);
6242 }
6243
6244 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6245 {
6246         struct io_kiocb *nxt = req->link;
6247
6248         if (!nxt || (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) ||
6249             nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6250                 return NULL;
6251
6252         nxt->timeout.head = req;
6253         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6254         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6255         return nxt;
6256 }
6257
6258 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6259 {
6260         struct io_kiocb *linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6261         int ret;
6262
6263         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6264
6265         /*
6266          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6267          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6268          */
6269         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6270                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6271                         /*
6272                          * Queued up for async execution, worker will release
6273                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6274                          */
6275                         io_queue_async_work(req);
6276                 }
6277         } else if (likely(!ret)) {
6278                 /* drop submission reference */
6279                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6280                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6281                         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
6282
6283                         cs->reqs[cs->nr++] = req;
6284                         if (cs->nr == ARRAY_SIZE(cs->reqs))
6285                                 io_submit_flush_completions(cs, ctx);
6286                 } else {
6287                         io_put_req(req);
6288                 }
6289         } else {
6290                 req_set_fail_links(req);
6291                 io_put_req(req);
6292                 io_req_complete(req, ret);
6293         }
6294         if (linked_timeout)
6295                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6296 }
6297
6298 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6299 {
6300         int ret;
6301
6302         ret = io_req_defer(req);
6303         if (ret) {
6304                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6305 fail_req:
6306                         req_set_fail_links(req);
6307                         io_put_req(req);
6308                         io_req_complete(req, ret);
6309                 }
6310         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6311                 ret = io_req_defer_prep(req);
6312                 if (unlikely(ret))
6313                         goto fail_req;
6314                 io_queue_async_work(req);
6315         } else {
6316                 __io_queue_sqe(req);
6317         }
6318 }
6319
6320 /*
6321  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6322  *
6323  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6324  */
6325 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6326                                         struct io_kiocb *req,
6327                                         unsigned int sqe_flags)
6328 {
6329         if (!ctx->restricted)
6330                 return true;
6331
6332         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6333                 return false;
6334
6335         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6336             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6337                 return false;
6338
6339         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6340                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6341                 return false;
6342
6343         return true;
6344 }
6345
6346 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6347                        const struct io_uring_sqe *sqe)
6348 {
6349         struct io_submit_state *state;
6350         unsigned int sqe_flags;
6351         int personality, ret = 0;
6352
6353         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6354         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6355         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6356         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6357         req->async_data = NULL;
6358         req->file = NULL;
6359         req->ctx = ctx;
6360         req->link = NULL;
6361         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
6362         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6363         refcount_set(&req->refs, 2);
6364         req->task = current;
6365         req->result = 0;
6366         req->work.list.next = NULL;
6367         req->work.creds = NULL;
6368         req->work.flags = 0;
6369
6370         /* enforce forwards compatibility on users */
6371         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)) {
6372                 req->flags = 0;
6373                 return -EINVAL;
6374         }
6375
6376         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6377                 return -EINVAL;
6378
6379         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6380                 return -EACCES;
6381
6382         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6383             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6384                 return -EOPNOTSUPP;
6385
6386         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
6387         if (personality) {
6388                 req->work.creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
6389                 if (!req->work.creds)
6390                         return -EINVAL;
6391                 get_cred(req->work.creds);
6392         }
6393         state = &ctx->submit_state;
6394
6395         /*
6396          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6397          * is potentially a read/write to block based storage.
6398          */
6399         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6400             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6401                 blk_start_plug(&state->plug);
6402                 state->plug_started = true;
6403         }
6404
6405         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6406                 bool fixed = req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
6407
6408                 req->file = io_file_get(state, req, READ_ONCE(sqe->fd), fixed);
6409                 if (unlikely(!req->file))
6410                         ret = -EBADF;
6411         }
6412
6413         state->ios_left--;
6414         return ret;
6415 }
6416
6417 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6418                          const struct io_uring_sqe *sqe)
6419 {
6420         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
6421         int ret;
6422
6423         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
6424         if (unlikely(ret)) {
6425 fail_req:
6426                 io_put_req(req);
6427                 io_req_complete(req, ret);
6428                 if (link->head) {
6429                         /* fail even hard links since we don't submit */
6430                         link->head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6431                         io_put_req(link->head);
6432                         io_req_complete(link->head, -ECANCELED);
6433                         link->head = NULL;
6434                 }
6435                 return ret;
6436         }
6437         ret = io_req_prep(req, sqe);
6438         if (unlikely(ret))
6439                 goto fail_req;
6440
6441         /* don't need @sqe from now on */
6442         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6443                                 true, ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
6444
6445         /*
6446          * If we already have a head request, queue this one for async
6447          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6448          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6449          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6450          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6451          */
6452         if (link->head) {
6453                 struct io_kiocb *head = link->head;
6454
6455                 /*
6456                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6457                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6458                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6459                  * next after the link request. The last one is done via
6460                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6461                  */
6462                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6463                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6464                         ctx->drain_next = 1;
6465                 }
6466                 ret = io_req_defer_prep(req);
6467                 if (unlikely(ret))
6468                         goto fail_req;
6469                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6470                 link->last->link = req;
6471                 link->last = req;
6472
6473                 /* last request of a link, enqueue the link */
6474                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6475                         io_queue_sqe(head);
6476                         link->head = NULL;
6477                 }
6478         } else {
6479                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6480                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6481                         ctx->drain_next = 0;
6482                 }
6483                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6484                         link->head = req;
6485                         link->last = req;
6486                 } else {
6487                         io_queue_sqe(req);
6488                 }
6489         }
6490
6491         return 0;
6492 }
6493
6494 /*
6495  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6496  */
6497 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
6498                                 struct io_ring_ctx *ctx)
6499 {
6500         if (state->link.head)
6501                 io_queue_sqe(state->link.head);
6502         if (state->comp.nr)
6503                 io_submit_flush_completions(&state->comp, ctx);
6504         if (state->plug_started)
6505                 blk_finish_plug(&state->plug);
6506         io_state_file_put(state);
6507 }
6508
6509 /*
6510  * Start submission side cache.
6511  */
6512 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6513                                   unsigned int max_ios)
6514 {
6515         state->plug_started = false;
6516         state->ios_left = max_ios;
6517         /* set only head, no need to init link_last in advance */
6518         state->link.head = NULL;
6519 }
6520
6521 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6522 {
6523         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6524
6525         /*
6526          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6527          * since once we write the new head, the application could
6528          * write new data to them.
6529          */
6530         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6531 }
6532
6533 /*
6534  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6535  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6536  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6537  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6538  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6539  * prevent a re-load down the line.
6540  */
6541 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6542 {
6543         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6544         unsigned head;
6545
6546         /*
6547          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6548          *
6549          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6550          *    head updates.
6551          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6552          *    though the application is the one updating it.
6553          */
6554         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head++ & ctx->sq_mask]);
6555         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6556                 return &ctx->sq_sqes[head];
6557
6558         /* drop invalid entries */
6559         ctx->cached_sq_dropped++;
6560         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6561         return NULL;
6562 }
6563
6564 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6565 {
6566         int submitted = 0;
6567
6568         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6569         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6570                 if (!__io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL))
6571                         return -EBUSY;
6572         }
6573
6574         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6575         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6576
6577         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6578                 return -EAGAIN;
6579
6580         percpu_counter_add(&current->io_uring->inflight, nr);
6581         refcount_add(nr, &current->usage);
6582         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
6583
6584         while (submitted < nr) {
6585                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6586                 struct io_kiocb *req;
6587
6588                 req = io_alloc_req(ctx);
6589                 if (unlikely(!req)) {
6590                         if (!submitted)
6591                                 submitted = -EAGAIN;
6592                         break;
6593                 }
6594                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6595                 if (unlikely(!sqe)) {
6596                         kmem_cache_free(req_cachep, req);
6597                         break;
6598                 }
6599                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6600                 submitted++;
6601                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
6602                         break;
6603         }
6604
6605         if (unlikely(submitted != nr)) {
6606                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6607                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
6608                 int unused = nr - ref_used;
6609
6610                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6611                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, unused);
6612                 put_task_struct_many(current, unused);
6613         }
6614
6615         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
6616          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6617         io_commit_sqring(ctx);
6618
6619         return submitted;
6620 }
6621
6622 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6623 {
6624         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6625         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6626         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6627         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6628 }
6629
6630 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6631 {
6632         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6633         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6634         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6635 }
6636
6637 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
6638 {
6639         unsigned int to_submit;
6640         int ret = 0;
6641
6642         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6643         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6644         if (cap_entries && to_submit > 8)
6645                 to_submit = 8;
6646
6647         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
6648                 unsigned nr_events = 0;
6649
6650                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6651                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
6652                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6653
6654                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
6655                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
6656                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6657                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6658         }
6659
6660         if (!io_sqring_full(ctx) && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6661                 wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6662
6663         return ret;
6664 }
6665
6666 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
6667 {
6668         struct io_ring_ctx *ctx;
6669         unsigned sq_thread_idle = 0;
6670
6671         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6672                 if (sq_thread_idle < ctx->sq_thread_idle)
6673                         sq_thread_idle = ctx->sq_thread_idle;
6674         }
6675
6676         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
6677 }
6678
6679 static int io_sq_thread(void *data)
6680 {
6681         struct io_sq_data *sqd = data;
6682         struct io_ring_ctx *ctx;
6683         unsigned long timeout = 0;
6684         char buf[TASK_COMM_LEN];
6685         DEFINE_WAIT(wait);
6686
6687         sprintf(buf, "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
6688         set_task_comm(current, buf);
6689         current->pf_io_worker = NULL;
6690
6691         if (sqd->sq_cpu != -1)
6692                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
6693         else
6694                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
6695         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
6696
6697         down_read(&sqd->rw_lock);
6698
6699         while (!test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state)) {
6700                 int ret;
6701                 bool cap_entries, sqt_spin, needs_sched;
6702
6703                 if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state)) {
6704                         up_read(&sqd->rw_lock);
6705                         cond_resched();
6706                         down_read(&sqd->rw_lock);
6707                         io_run_task_work();
6708                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6709                         continue;
6710                 }
6711                 if (fatal_signal_pending(current))
6712                         break;
6713                 sqt_spin = false;
6714                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6715                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6716                         const struct cred *creds = NULL;
6717
6718                         if (ctx->sq_creds != current_cred())
6719                                 creds = override_creds(ctx->sq_creds);
6720                         ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
6721                         if (creds)
6722                                 revert_creds(creds);
6723                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
6724                                 sqt_spin = true;
6725                 }
6726
6727                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
6728                         io_run_task_work();
6729                         cond_resched();
6730                         if (sqt_spin)
6731                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6732                         continue;
6733                 }
6734
6735                 needs_sched = true;
6736                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
6737                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6738                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6739                             !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6740                                 needs_sched = false;
6741                                 break;
6742                         }
6743                         if (io_sqring_entries(ctx)) {
6744                                 needs_sched = false;
6745                                 break;
6746                         }
6747                 }
6748
6749                 if (needs_sched && !test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state)) {
6750                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6751                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6752
6753                         up_read(&sqd->rw_lock);
6754                         schedule();
6755                         down_read(&sqd->rw_lock);
6756                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6757                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6758                 }
6759
6760                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
6761                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6762         }
6763         up_read(&sqd->rw_lock);
6764         down_write(&sqd->rw_lock);
6765         /*
6766          * someone may have parked and added a cancellation task_work, run
6767          * it first because we don't want it in io_uring_cancel_sqpoll()
6768          */
6769         io_run_task_work();
6770
6771         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6772                 io_uring_cancel_sqpoll(ctx);
6773         sqd->thread = NULL;
6774         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6775                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6776         up_write(&sqd->rw_lock);
6777
6778         io_run_task_work();
6779         complete(&sqd->exited);
6780         do_exit(0);
6781 }
6782
6783 struct io_wait_queue {
6784         struct wait_queue_entry wq;
6785         struct io_ring_ctx *ctx;
6786         unsigned to_wait;
6787         unsigned nr_timeouts;
6788 };
6789
6790 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
6791 {
6792         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6793
6794         /*
6795          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6796          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6797          * regardless of event count.
6798          */
6799         return io_cqring_events(ctx) >= iowq->to_wait ||
6800                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6801 }
6802
6803 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6804                             int wake_flags, void *key)
6805 {
6806         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6807                                                         wq);
6808
6809         /*
6810          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
6811          * the task, and the next invocation will do it.
6812          */
6813         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->cq_check_overflow))
6814                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6815         return -1;
6816 }
6817
6818 static int io_run_task_work_sig(void)
6819 {
6820         if (io_run_task_work())
6821                 return 1;
6822         if (!signal_pending(current))
6823                 return 0;
6824         if (test_tsk_thread_flag(current, TIF_NOTIFY_SIGNAL))
6825                 return -ERESTARTSYS;
6826         return -EINTR;
6827 }
6828
6829 /* when returns >0, the caller should retry */
6830 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
6831                                           struct io_wait_queue *iowq,
6832                                           signed long *timeout)
6833 {
6834         int ret;
6835
6836         /* make sure we run task_work before checking for signals */
6837         ret = io_run_task_work_sig();
6838         if (ret || io_should_wake(iowq))
6839                 return ret;
6840         /* let the caller flush overflows, retry */
6841         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
6842                 return 1;
6843
6844         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
6845         return !*timeout ? -ETIME : 1;
6846 }
6847
6848 /*
6849  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6850  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6851  */
6852 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6853                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
6854                           struct __kernel_timespec __user *uts)
6855 {
6856         struct io_wait_queue iowq = {
6857                 .wq = {
6858                         .private        = current,
6859                         .func           = io_wake_function,
6860                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6861                 },
6862                 .ctx            = ctx,
6863                 .to_wait        = min_events,
6864         };
6865         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6866         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
6867         int ret;
6868
6869         do {
6870                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
6871                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
6872                         return 0;
6873                 if (!io_run_task_work())
6874                         break;
6875         } while (1);
6876
6877         if (sig) {
6878 #ifdef CONFIG_COMPAT
6879                 if (in_compat_syscall())
6880                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6881                                                       sigsz);
6882                 else
6883 #endif
6884                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6885
6886                 if (ret)
6887                         return ret;
6888         }
6889
6890         if (uts) {
6891                 struct timespec64 ts;
6892
6893                 if (get_timespec64(&ts, uts))
6894                         return -EFAULT;
6895                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
6896         }
6897
6898         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6899         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
6900         do {
6901                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
6902                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL)) {
6903                         ret = -EBUSY;
6904                         break;
6905                 }
6906                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
6907                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6908                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
6909                 finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
6910                 cond_resched();
6911         } while (ret > 0);
6912
6913         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
6914
6915         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
6916 }
6917
6918 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6919 {
6920 #if defined(CONFIG_UNIX)
6921         if (ctx->ring_sock) {
6922                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6923                 struct sk_buff *skb;
6924
6925                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
6926                         kfree_skb(skb);
6927         }
6928 #else
6929         int i;
6930
6931         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6932                 struct file *file;
6933
6934                 file = io_file_from_index(ctx, i);
6935                 if (file)
6936                         fput(file);
6937         }
6938 #endif
6939 }
6940
6941 static void io_rsrc_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
6942 {
6943         struct fixed_rsrc_data *data;
6944
6945         data = container_of(ref, struct fixed_rsrc_data, refs);
6946         complete(&data->done);
6947 }
6948
6949 static inline void io_rsrc_ref_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
6950 {
6951         spin_lock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
6952 }
6953
6954 static inline void io_rsrc_ref_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
6955 {
6956         spin_unlock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
6957 }
6958
6959 static void io_sqe_rsrc_set_node(struct io_ring_ctx *ctx,
6960                                  struct fixed_rsrc_data *rsrc_data,
6961                                  struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
6962 {
6963         io_rsrc_ref_lock(ctx);
6964         rsrc_data->node = ref_node;
6965         list_add_tail(&ref_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
6966         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
6967         percpu_ref_get(&rsrc_data->refs);
6968 }
6969
6970 static void io_sqe_rsrc_kill_node(struct io_ring_ctx *ctx, struct fixed_rsrc_data *data)
6971 {
6972         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node = NULL;
6973
6974         io_rsrc_ref_lock(ctx);
6975         ref_node = data->node;
6976         data->node = NULL;
6977         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
6978         if (ref_node)
6979                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
6980 }
6981
6982 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct fixed_rsrc_data *data,
6983                                struct io_ring_ctx *ctx,
6984                                void (*rsrc_put)(struct io_ring_ctx *ctx,
6985                                                 struct io_rsrc_put *prsrc))
6986 {
6987         struct fixed_rsrc_ref_node *backup_node;
6988         int ret;
6989
6990         if (data->quiesce)
6991                 return -ENXIO;
6992
6993         data->quiesce = true;
6994         do {
6995                 ret = -ENOMEM;
6996                 backup_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
6997                 if (!backup_node)
6998                         break;
6999                 backup_node->rsrc_data = data;
7000                 backup_node->rsrc_put = rsrc_put;
7001
7002                 io_sqe_rsrc_kill_node(ctx, data);
7003                 percpu_ref_kill(&data->refs);
7004                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7005
7006                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7007                 if (!ret)
7008                         break;
7009
7010                 percpu_ref_resurrect(&data->refs);
7011                 io_sqe_rsrc_set_node(ctx, data, backup_node);
7012                 backup_node = NULL;
7013                 reinit_completion(&data->done);
7014                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7015                 ret = io_run_task_work_sig();
7016                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7017         } while (ret >= 0);
7018         data->quiesce = false;
7019
7020         if (backup_node)
7021                 destroy_fixed_rsrc_ref_node(backup_node);
7022         return ret;
7023 }
7024
7025 static struct fixed_rsrc_data *alloc_fixed_rsrc_data(struct io_ring_ctx *ctx)
7026 {
7027         struct fixed_rsrc_data *data;
7028
7029         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7030         if (!data)
7031                 return NULL;
7032
7033         if (percpu_ref_init(&data->refs, io_rsrc_data_ref_zero,
7034                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL)) {
7035                 kfree(data);
7036                 return NULL;
7037         }
7038         data->ctx = ctx;
7039         init_completion(&data->done);
7040         return data;
7041 }
7042
7043 static void free_fixed_rsrc_data(struct fixed_rsrc_data *data)
7044 {
7045         percpu_ref_exit(&data->refs);
7046         kfree(data->table);
7047         kfree(data);
7048 }
7049
7050 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7051 {
7052         struct fixed_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7053         unsigned nr_tables, i;
7054         int ret;
7055
7056         /*
7057          * percpu_ref_is_dying() is to stop parallel files unregister
7058          * Since we possibly drop uring lock later in this function to
7059          * run task work.
7060          */
7061         if (!data || percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7062                 return -ENXIO;
7063         ret = io_rsrc_ref_quiesce(data, ctx, io_ring_file_put);
7064         if (ret)
7065                 return ret;
7066
7067         __io_sqe_files_unregister(ctx);
7068         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7069         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7070                 kfree(data->table[i].files);
7071         free_fixed_rsrc_data(data);
7072         ctx->file_data = NULL;
7073         ctx->nr_user_files = 0;
7074         return 0;
7075 }
7076
7077 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7078         __releases(&sqd->rw_lock)
7079 {
7080         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7081
7082         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7083         up_write(&sqd->rw_lock);
7084 }
7085
7086 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7087         __acquires(&sqd->rw_lock)
7088 {
7089         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7090
7091         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7092         down_write(&sqd->rw_lock);
7093         /* set again for consistency, in case concurrent parks are happening */
7094         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7095         if (sqd->thread)
7096                 wake_up_process(sqd->thread);
7097 }
7098
7099 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7100 {
7101         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7102
7103         down_write(&sqd->rw_lock);
7104         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7105         if (sqd->thread)
7106                 wake_up_process(sqd->thread);
7107         up_write(&sqd->rw_lock);
7108         wait_for_completion(&sqd->exited);
7109 }
7110
7111 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7112 {
7113         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7114                 io_sq_thread_stop(sqd);
7115                 kfree(sqd);
7116         }
7117 }
7118
7119 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7120 {
7121         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7122
7123         if (sqd) {
7124                 io_sq_thread_park(sqd);
7125                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
7126                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7127                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7128
7129                 io_put_sq_data(sqd);
7130                 ctx->sq_data = NULL;
7131                 if (ctx->sq_creds)
7132                         put_cred(ctx->sq_creds);
7133         }
7134 }
7135
7136 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7137 {
7138         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7139         struct io_sq_data *sqd;
7140         struct fd f;
7141
7142         f = fdget(p->wq_fd);
7143         if (!f.file)
7144                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7145         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7146                 fdput(f);
7147                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7148         }
7149
7150         ctx_attach = f.file->private_data;
7151         sqd = ctx_attach->sq_data;
7152         if (!sqd) {
7153                 fdput(f);
7154                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7155         }
7156         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
7157                 fdput(f);
7158                 return ERR_PTR(-EPERM);
7159         }
7160
7161         refcount_inc(&sqd->refs);
7162         fdput(f);
7163         return sqd;
7164 }
7165
7166 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
7167                                          bool *attached)
7168 {
7169         struct io_sq_data *sqd;
7170
7171         *attached = false;
7172         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7173                 sqd = io_attach_sq_data(p);
7174                 if (!IS_ERR(sqd)) {
7175                         *attached = true;
7176                         return sqd;
7177                 }
7178                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
7179                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
7180                         return sqd;
7181         }
7182
7183         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7184         if (!sqd)
7185                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7186
7187         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7188         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7189         init_rwsem(&sqd->rw_lock);
7190         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7191         init_completion(&sqd->exited);
7192         return sqd;
7193 }
7194
7195 #if defined(CONFIG_UNIX)
7196 /*
7197  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7198  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7199  * loops in the file referencing.
7200  */
7201 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7202 {
7203         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7204         struct scm_fp_list *fpl;
7205         struct sk_buff *skb;
7206         int i, nr_files;
7207
7208         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7209         if (!fpl)
7210                 return -ENOMEM;
7211
7212         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7213         if (!skb) {
7214                 kfree(fpl);
7215                 return -ENOMEM;
7216         }
7217
7218         skb->sk = sk;
7219
7220         nr_files = 0;
7221         fpl->user = get_uid(current_user());
7222         for (i = 0; i < nr; i++) {
7223                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7224
7225                 if (!file)
7226                         continue;
7227                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7228                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7229                 nr_files++;
7230         }
7231
7232         if (nr_files) {
7233                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7234                 fpl->count = nr_files;
7235                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7236                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7237                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7238                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7239
7240                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7241                         fput(fpl->fp[i]);
7242         } else {
7243                 kfree_skb(skb);
7244                 kfree(fpl);
7245         }
7246
7247         return 0;
7248 }
7249
7250 /*
7251  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7252  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7253  * garbage collection to take care of this problem for us.
7254  */
7255 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7256 {
7257         unsigned left, total;
7258         int ret = 0;
7259
7260         total = 0;
7261         left = ctx->nr_user_files;
7262         while (left) {
7263                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7264
7265                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7266                 if (ret)
7267                         break;
7268                 left -= this_files;
7269                 total += this_files;
7270         }
7271
7272         if (!ret)
7273                 return 0;
7274
7275         while (total < ctx->nr_user_files) {
7276                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7277
7278                 if (file)
7279                         fput(file);
7280                 total++;
7281         }
7282
7283         return ret;
7284 }
7285 #else
7286 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7287 {
7288         return 0;
7289 }
7290 #endif
7291
7292 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct fixed_rsrc_data *file_data,
7293                                     unsigned nr_tables, unsigned nr_files)
7294 {
7295         int i;
7296
7297         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7298                 struct fixed_rsrc_table *table = &file_data->table[i];
7299                 unsigned this_files;
7300
7301                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7302                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
7303                                         GFP_KERNEL);
7304                 if (!table->files)
7305                         break;
7306                 nr_files -= this_files;
7307         }
7308
7309         if (i == nr_tables)
7310                 return 0;
7311
7312         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7313                 struct fixed_rsrc_table *table = &file_data->table[i];
7314                 kfree(table->files);
7315         }
7316         return 1;
7317 }
7318
7319 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
7320 {
7321         struct file *file = prsrc->file;
7322 #if defined(CONFIG_UNIX)
7323         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7324         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7325         struct sk_buff *skb;
7326         int i;
7327
7328         __skb_queue_head_init(&list);
7329
7330         /*
7331          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7332          * remove this entry and rearrange the file array.
7333          */
7334         skb = skb_dequeue(head);
7335         while (skb) {
7336                 struct scm_fp_list *fp;
7337
7338                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7339                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7340                         int left;
7341
7342                         if (fp->fp[i] != file)
7343                                 continue;
7344
7345                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7346                         left = fp->count - 1 - i;
7347                         if (left) {
7348                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7349                                                 left * sizeof(struct file *));
7350                         }
7351                         fp->count--;
7352                         if (!fp->count) {
7353                                 kfree_skb(skb);
7354                                 skb = NULL;
7355                         } else {
7356                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7357                         }
7358                         fput(file);
7359                         file = NULL;
7360                         break;
7361                 }
7362
7363                 if (!file)
7364                         break;
7365
7366                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7367
7368                 skb = skb_dequeue(head);
7369         }
7370
7371         if (skb_peek(&list)) {
7372                 spin_lock_irq(&head->lock);
7373                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7374                         __skb_queue_tail(head, skb);
7375                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7376         }
7377 #else
7378         fput(file);
7379 #endif
7380 }
7381
7382 static void __io_rsrc_put_work(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7383 {
7384         struct fixed_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
7385         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
7386         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
7387
7388         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
7389                 list_del(&prsrc->list);
7390                 ref_node->rsrc_put(ctx, prsrc);
7391                 kfree(prsrc);
7392         }
7393
7394         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7395         kfree(ref_node);
7396         percpu_ref_put(&rsrc_data->refs);
7397 }
7398
7399 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
7400 {
7401         struct io_ring_ctx *ctx;
7402         struct llist_node *node;
7403
7404         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
7405         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
7406
7407         while (node) {
7408                 struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7409                 struct llist_node *next = node->next;
7410
7411                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_rsrc_ref_node, llist);
7412                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
7413                 node = next;
7414         }
7415 }
7416
7417 static struct file **io_fixed_file_slot(struct fixed_rsrc_data *file_data,
7418                                         unsigned i)
7419 {
7420         struct fixed_rsrc_table *table;
7421
7422         table = &file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7423         return &table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
7424 }
7425
7426 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7427 {
7428         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7429         struct fixed_rsrc_data *data;
7430         struct io_ring_ctx *ctx;
7431         bool first_add = false;
7432         int delay = HZ;
7433
7434         ref_node = container_of(ref, struct fixed_rsrc_ref_node, refs);
7435         data = ref_node->rsrc_data;
7436         ctx = data->ctx;
7437
7438         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7439         ref_node->done = true;
7440
7441         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7442                 ref_node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7443                                         struct fixed_rsrc_ref_node, node);
7444                 /* recycle ref nodes in order */
7445                 if (!ref_node->done)
7446                         break;
7447                 list_del(&ref_node->node);
7448                 first_add |= llist_add(&ref_node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7449         }
7450         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7451
7452         if (percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7453                 delay = 0;
7454
7455         if (!delay)
7456                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, 0);
7457         else if (first_add)
7458                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, delay);
7459 }
7460
7461 static struct fixed_rsrc_ref_node *alloc_fixed_rsrc_ref_node(
7462                         struct io_ring_ctx *ctx)
7463 {
7464         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7465
7466         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7467         if (!ref_node)
7468                 return NULL;
7469
7470         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7471                             0, GFP_KERNEL)) {
7472                 kfree(ref_node);
7473                 return NULL;
7474         }
7475         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7476         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7477         ref_node->done = false;
7478         return ref_node;
7479 }
7480
7481 static void init_fixed_file_ref_node(struct io_ring_ctx *ctx,
7482                                      struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7483 {
7484         ref_node->rsrc_data = ctx->file_data;
7485         ref_node->rsrc_put = io_ring_file_put;
7486 }
7487
7488 static void destroy_fixed_rsrc_ref_node(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7489 {
7490         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7491         kfree(ref_node);
7492 }
7493
7494
7495 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7496                                  unsigned nr_args)
7497 {
7498         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7499         unsigned nr_tables, i;
7500         struct file *file;
7501         int fd, ret = -ENOMEM;
7502         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7503         struct fixed_rsrc_data *file_data;
7504
7505         if (ctx->file_data)
7506                 return -EBUSY;
7507         if (!nr_args)
7508                 return -EINVAL;
7509         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7510                 return -EMFILE;
7511
7512         file_data = alloc_fixed_rsrc_data(ctx);
7513         if (!file_data)
7514                 return -ENOMEM;
7515         ctx->file_data = file_data;
7516
7517         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7518         file_data->table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*file_data->table),
7519                                    GFP_KERNEL);
7520         if (!file_data->table)
7521                 goto out_free;
7522
7523         if (io_sqe_alloc_file_tables(file_data, nr_tables, nr_args))
7524                 goto out_free;
7525
7526         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7527                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7528                         ret = -EFAULT;
7529                         goto out_fput;
7530                 }
7531                 /* allow sparse sets */
7532                 if (fd == -1)
7533                         continue;
7534
7535                 file = fget(fd);
7536                 ret = -EBADF;
7537                 if (!file)
7538                         goto out_fput;
7539
7540                 /*
7541                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7542                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7543                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7544                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7545                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7546                  */
7547                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7548                         fput(file);
7549                         goto out_fput;
7550                 }
7551                 *io_fixed_file_slot(file_data, i) = file;
7552         }
7553
7554         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7555         if (ret) {
7556                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7557                 return ret;
7558         }
7559
7560         ref_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7561         if (!ref_node) {
7562                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7563                 return -ENOMEM;
7564         }
7565         init_fixed_file_ref_node(ctx, ref_node);
7566
7567         io_sqe_rsrc_set_node(ctx, file_data, ref_node);
7568         return ret;
7569 out_fput:
7570         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7571                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7572                 if (file)
7573                         fput(file);
7574         }
7575         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7576                 kfree(file_data->table[i].files);
7577         ctx->nr_user_files = 0;
7578 out_free:
7579         free_fixed_rsrc_data(ctx->file_data);
7580         ctx->file_data = NULL;
7581         return ret;
7582 }
7583
7584 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7585                                 int index)
7586 {
7587 #if defined(CONFIG_UNIX)
7588         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7589         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7590         struct sk_buff *skb;
7591
7592         /*
7593          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7594          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7595          * and filling it in.
7596          */
7597         spin_lock_irq(&head->lock);
7598         skb = skb_peek(head);
7599         if (skb) {
7600                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7601
7602                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7603                         __skb_unlink(skb, head);
7604                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7605                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7606                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7607                         fpl->count++;
7608                         spin_lock_irq(&head->lock);
7609                         __skb_queue_head(head, skb);
7610                 } else {
7611                         skb = NULL;
7612                 }
7613         }
7614         spin_unlock_irq(&head->lock);
7615
7616         if (skb) {
7617                 fput(file);
7618                 return 0;
7619         }
7620
7621         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7622 #else
7623         return 0;
7624 #endif
7625 }
7626
7627 static int io_queue_rsrc_removal(struct fixed_rsrc_data *data, void *rsrc)
7628 {
7629         struct io_rsrc_put *prsrc;
7630         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node = data->node;
7631
7632         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
7633         if (!prsrc)
7634                 return -ENOMEM;
7635
7636         prsrc->rsrc = rsrc;
7637         list_add(&prsrc->list, &ref_node->rsrc_list);
7638
7639         return 0;
7640 }
7641
7642 static inline int io_queue_file_removal(struct fixed_rsrc_data *data,
7643                                         struct file *file)
7644 {
7645         return io_queue_rsrc_removal(data, (void *)file);
7646 }
7647
7648 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7649                                  struct io_uring_rsrc_update *up,
7650                                  unsigned nr_args)
7651 {
7652         struct fixed_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7653         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7654         struct file *file, **file_slot;
7655         __s32 __user *fds;
7656         int fd, i, err;
7657         __u32 done;
7658         bool needs_switch = false;
7659
7660         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7661                 return -EOVERFLOW;
7662         if (done > ctx->nr_user_files)
7663                 return -EINVAL;
7664
7665         ref_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7666         if (!ref_node)
7667                 return -ENOMEM;
7668         init_fixed_file_ref_node(ctx, ref_node);
7669
7670         fds = u64_to_user_ptr(up->data);
7671         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
7672                 err = 0;
7673                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7674                         err = -EFAULT;
7675                         break;
7676                 }
7677                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
7678                         continue;
7679
7680                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
7681                 file_slot = io_fixed_file_slot(ctx->file_data, i);
7682
7683                 if (*file_slot) {
7684                         err = io_queue_file_removal(data, *file_slot);
7685                         if (err)
7686                                 break;
7687                         *file_slot = NULL;
7688                         needs_switch = true;
7689                 }
7690                 if (fd != -1) {
7691                         file = fget(fd);
7692                         if (!file) {
7693                                 err = -EBADF;
7694                                 break;
7695                         }
7696                         /*
7697                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7698                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7699                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7700                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7701                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7702                          * support regular read/write anyway.
7703                          */
7704                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7705                                 fput(file);
7706                                 err = -EBADF;
7707                                 break;
7708                         }
7709                         *file_slot = file;
7710                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7711                         if (err) {
7712                                 *file_slot = NULL;
7713                                 fput(file);
7714                                 break;
7715                         }
7716                 }
7717         }
7718
7719         if (needs_switch) {
7720                 percpu_ref_kill(&data->node->refs);
7721                 io_sqe_rsrc_set_node(ctx, data, ref_node);
7722         } else
7723                 destroy_fixed_rsrc_ref_node(ref_node);
7724
7725         return done ? done : err;
7726 }
7727
7728 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7729                                unsigned nr_args)
7730 {
7731         struct io_uring_rsrc_update up;
7732
7733         if (!ctx->file_data)
7734                 return -ENXIO;
7735         if (!nr_args)
7736                 return -EINVAL;
7737         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7738                 return -EFAULT;
7739         if (up.resv)
7740                 return -EINVAL;
7741
7742         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7743 }
7744
7745 static struct io_wq_work *io_free_work(struct io_wq_work *work)
7746 {
7747         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7748
7749         req = io_put_req_find_next(req);
7750         return req ? &req->work : NULL;
7751 }
7752
7753 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx)
7754 {
7755         struct io_wq_hash *hash;
7756         struct io_wq_data data;
7757         unsigned int concurrency;
7758
7759         hash = ctx->hash_map;
7760         if (!hash) {
7761                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
7762                 if (!hash)
7763                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7764                 refcount_set(&hash->refs, 1);
7765                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
7766                 ctx->hash_map = hash;
7767         }
7768
7769         data.hash = hash;
7770         data.free_work = io_free_work;
7771         data.do_work = io_wq_submit_work;
7772
7773         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7774         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7775
7776         return io_wq_create(concurrency, &data);
7777 }
7778
7779 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
7780                                        struct io_ring_ctx *ctx)
7781 {
7782         struct io_uring_task *tctx;
7783         int ret;
7784
7785         tctx = kmalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7786         if (unlikely(!tctx))
7787                 return -ENOMEM;
7788
7789         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7790         if (unlikely(ret)) {
7791                 kfree(tctx);
7792                 return ret;
7793         }
7794
7795         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx);
7796         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
7797                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
7798                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7799                 kfree(tctx);
7800                 return ret;
7801         }
7802
7803         xa_init(&tctx->xa);
7804         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7805         tctx->last = NULL;
7806         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
7807         task->io_uring = tctx;
7808         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
7809         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
7810         tctx->task_state = 0;
7811         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
7812         return 0;
7813 }
7814
7815 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7816 {
7817         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
7818
7819         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
7820         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
7821
7822         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7823         kfree(tctx);
7824         tsk->io_uring = NULL;
7825 }
7826
7827 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
7828                                 struct io_uring_params *p)
7829 {
7830         int ret;
7831
7832         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
7833         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
7834                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7835                 struct fd f;
7836
7837                 f = fdget(p->wq_fd);
7838                 if (!f.file)
7839                         return -ENXIO;
7840                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7841                         fdput(f);
7842                         return -EINVAL;
7843                 }
7844                 fdput(f);
7845         }
7846         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7847                 struct task_struct *tsk;
7848                 struct io_sq_data *sqd;
7849                 bool attached;
7850
7851                 ret = -EPERM;
7852                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN) && !capable(CAP_SYS_NICE))
7853                         goto err;
7854
7855                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
7856                 if (IS_ERR(sqd)) {
7857                         ret = PTR_ERR(sqd);
7858                         goto err;
7859                 }
7860
7861                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
7862                 ctx->sq_data = sqd;
7863                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7864                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7865                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7866
7867                 ret = 0;
7868                 io_sq_thread_park(sqd);
7869                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
7870                 if (attached && !sqd->thread) {
7871                         ret = -ENXIO;
7872                 } else {
7873                         list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
7874                         io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7875                 }
7876                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7877
7878                 if (ret < 0) {
7879                         io_put_sq_data(sqd);
7880                         ctx->sq_data = NULL;
7881                         return ret;
7882                 } else if (attached) {
7883                         return 0;
7884                 }
7885
7886                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7887                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7888
7889                         ret = -EINVAL;
7890                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
7891                                 goto err_sqpoll;
7892                         if (!cpu_online(cpu))
7893                                 goto err_sqpoll;
7894
7895                         sqd->sq_cpu = cpu;
7896                 } else {
7897                         sqd->sq_cpu = -1;
7898                 }
7899
7900                 sqd->task_pid = current->pid;
7901                 sqd->task_tgid = current->tgid;
7902                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
7903                 if (IS_ERR(tsk)) {
7904                         ret = PTR_ERR(tsk);
7905                         goto err_sqpoll;
7906                 }
7907
7908                 sqd->thread = tsk;
7909                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
7910                 wake_up_new_task(tsk);
7911                 if (ret)
7912                         goto err;
7913         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7914                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
7915                 ret = -EINVAL;
7916                 goto err;
7917         }
7918
7919         return 0;
7920 err:
7921         io_sq_thread_finish(ctx);
7922         return ret;
7923 err_sqpoll:
7924         complete(&ctx->sq_data->exited);
7925         goto err;
7926 }
7927
7928 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
7929                                       unsigned long nr_pages)
7930 {
7931         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
7932 }
7933
7934 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
7935                                    unsigned long nr_pages)
7936 {
7937         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
7938
7939         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
7940         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
7941
7942         do {
7943                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
7944                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
7945                 if (new_pages > page_limit)
7946                         return -ENOMEM;
7947         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
7948                                         new_pages) != cur_pages);
7949
7950         return 0;
7951 }
7952
7953 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
7954 {
7955         if (ctx->user)
7956                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7957
7958         if (ctx->mm_account)
7959                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
7960 }
7961
7962 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
7963 {
7964         int ret;
7965
7966         if (ctx->user) {
7967                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
7968                 if (ret)
7969                         return ret;
7970         }
7971
7972         if (ctx->mm_account)
7973                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
7974
7975         return 0;
7976 }
7977
7978 static void io_mem_free(void *ptr)
7979 {
7980         struct page *page;
7981
7982         if (!ptr)
7983                 return;
7984
7985         page = virt_to_head_page(ptr);
7986         if (put_page_testzero(page))
7987                 free_compound_page(page);
7988 }
7989
7990 static void *io_mem_alloc(size_t size)
7991 {
7992         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
7993                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
7994
7995         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
7996 }
7997
7998 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
7999                                 size_t *sq_offset)
8000 {
8001         struct io_rings *rings;
8002         size_t off, sq_array_size;
8003
8004         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8005         if (off == SIZE_MAX)
8006                 return SIZE_MAX;
8007
8008 #ifdef CONFIG_SMP
8009         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8010         if (off == 0)
8011                 return SIZE_MAX;
8012 #endif
8013
8014         if (sq_offset)
8015                 *sq_offset = off;
8016
8017         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8018         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8019                 return SIZE_MAX;
8020
8021         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8022                 return SIZE_MAX;
8023
8024         return off;
8025 }
8026
8027 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8028 {
8029         int i, j;
8030
8031         if (!ctx->user_bufs)
8032                 return -ENXIO;
8033
8034         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8035                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8036
8037                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
8038                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
8039
8040                 if (imu->acct_pages)
8041                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8042                 kvfree(imu->bvec);
8043                 imu->nr_bvecs = 0;
8044         }
8045
8046         kfree(ctx->user_bufs);
8047         ctx->user_bufs = NULL;
8048         ctx->nr_user_bufs = 0;
8049         return 0;
8050 }
8051
8052 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8053                        void __user *arg, unsigned index)
8054 {
8055         struct iovec __user *src;
8056
8057 #ifdef CONFIG_COMPAT
8058         if (ctx->compat) {
8059                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8060                 struct compat_iovec ciov;
8061
8062                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8063                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8064                         return -EFAULT;
8065
8066                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8067                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8068                 return 0;
8069         }
8070 #endif
8071         src = (struct iovec __user *) arg;
8072         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8073                 return -EFAULT;
8074         return 0;
8075 }
8076
8077 /*
8078  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8079  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8080  * match that one.
8081  *
8082  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8083  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8084  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8085  */
8086 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8087                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8088 {
8089         int i, j;
8090
8091         /* check current page array */
8092         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8093                 if (!PageCompound(pages[i]))
8094                         continue;
8095                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8096                         return true;
8097         }
8098
8099         /* check previously registered pages */
8100         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8101                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8102
8103                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8104                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8105                                 continue;
8106                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8107                                 return true;
8108                 }
8109         }
8110
8111         return false;
8112 }
8113
8114 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8115                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8116                                  struct page **last_hpage)
8117 {
8118         int i, ret;
8119
8120         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8121                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8122                         imu->acct_pages++;
8123                 } else {
8124                         struct page *hpage;
8125
8126                         hpage = compound_head(pages[i]);
8127                         if (hpage == *last_hpage)
8128                                 continue;
8129                         *last_hpage = hpage;
8130                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8131                                 continue;
8132                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8133                 }
8134         }
8135
8136         if (!imu->acct_pages)
8137                 return 0;
8138
8139         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8140         if (ret)
8141                 imu->acct_pages = 0;
8142         return ret;
8143 }
8144
8145 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8146                                   struct io_mapped_ubuf *imu,
8147                                   struct page **last_hpage)
8148 {
8149         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8150         struct page **pages = NULL;
8151         unsigned long off, start, end, ubuf;
8152         size_t size;
8153         int ret, pret, nr_pages, i;
8154
8155         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8156         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8157         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8158         nr_pages = end - start;
8159
8160         ret = -ENOMEM;
8161
8162         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
8163         if (!pages)
8164                 goto done;
8165
8166         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
8167                               GFP_KERNEL);
8168         if (!vmas)
8169                 goto done;
8170
8171         imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
8172                                    GFP_KERNEL);
8173         if (!imu->bvec)
8174                 goto done;
8175
8176         ret = 0;
8177         mmap_read_lock(current->mm);
8178         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8179                               pages, vmas);
8180         if (pret == nr_pages) {
8181                 /* don't support file backed memory */
8182                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8183                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
8184
8185                         if (vma->vm_file &&
8186                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8187                                 ret = -EOPNOTSUPP;
8188                                 break;
8189                         }
8190                 }
8191         } else {
8192                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8193         }
8194         mmap_read_unlock(current->mm);
8195         if (ret) {
8196                 /*
8197                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
8198                  * release any pages we did get
8199                  */
8200                 if (pret > 0)
8201                         unpin_user_pages(pages, pret);
8202                 kvfree(imu->bvec);
8203                 goto done;
8204         }
8205
8206         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
8207         if (ret) {
8208                 unpin_user_pages(pages, pret);
8209                 kvfree(imu->bvec);
8210                 goto done;
8211         }
8212
8213         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8214         size = iov->iov_len;
8215         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8216                 size_t vec_len;
8217
8218                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8219                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
8220                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
8221                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
8222                 off = 0;
8223                 size -= vec_len;
8224         }
8225         /* store original address for later verification */
8226         imu->ubuf = ubuf;
8227         imu->len = iov->iov_len;
8228         imu->nr_bvecs = nr_pages;
8229         ret = 0;
8230 done:
8231         kvfree(pages);
8232         kvfree(vmas);
8233         return ret;
8234 }
8235
8236 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
8237 {
8238         if (ctx->user_bufs)
8239                 return -EBUSY;
8240         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
8241                 return -EINVAL;
8242
8243         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
8244                                         GFP_KERNEL);
8245         if (!ctx->user_bufs)
8246                 return -ENOMEM;
8247
8248         return 0;
8249 }
8250
8251 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
8252 {
8253         /*
8254          * Don't impose further limits on the size and buffer
8255          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8256          * submitted if they are wrong.
8257          */
8258         if (!iov->iov_base || !iov->iov_len)
8259                 return -EFAULT;
8260
8261         /* arbitrary limit, but we need something */
8262         if (iov->iov_len > SZ_1G)
8263                 return -EFAULT;
8264
8265         return 0;
8266 }
8267
8268 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8269                                    unsigned int nr_args)
8270 {
8271         int i, ret;
8272         struct iovec iov;
8273         struct page *last_hpage = NULL;
8274
8275         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
8276         if (ret)
8277                 return ret;
8278
8279         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8280                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8281
8282                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8283                 if (ret)
8284                         break;
8285
8286                 ret = io_buffer_validate(&iov);
8287                 if (ret)
8288                         break;
8289
8290                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, imu, &last_hpage);
8291                 if (ret)
8292                         break;
8293
8294                 ctx->nr_user_bufs++;
8295         }
8296
8297         if (ret)
8298                 io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8299
8300         return ret;
8301 }
8302
8303 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8304 {
8305         __s32 __user *fds = arg;
8306         int fd;
8307
8308         if (ctx->cq_ev_fd)
8309                 return -EBUSY;
8310
8311         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8312                 return -EFAULT;
8313
8314         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8315         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8316                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8317                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8318                 return ret;
8319         }
8320
8321         return 0;
8322 }
8323
8324 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8325 {
8326         if (ctx->cq_ev_fd) {
8327                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8328                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8329                 return 0;
8330         }
8331
8332         return -ENXIO;
8333 }
8334
8335 static int __io_destroy_buffers(int id, void *p, void *data)
8336 {
8337         struct io_ring_ctx *ctx = data;
8338         struct io_buffer *buf = p;
8339
8340         __io_remove_buffers(ctx, buf, id, -1U);
8341         return 0;
8342 }
8343
8344 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8345 {
8346         idr_for_each(&ctx->io_buffer_idr, __io_destroy_buffers, ctx);
8347         idr_destroy(&ctx->io_buffer_idr);
8348 }
8349
8350 static void io_req_cache_free(struct list_head *list, struct task_struct *tsk)
8351 {
8352         struct io_kiocb *req, *nxt;
8353
8354         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, compl.list) {
8355                 if (tsk && req->task != tsk)
8356                         continue;
8357                 list_del(&req->compl.list);
8358                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
8359         }
8360 }
8361
8362 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8363 {
8364         struct io_submit_state *submit_state = &ctx->submit_state;
8365         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
8366
8367         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8368
8369         if (submit_state->free_reqs) {
8370                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, submit_state->free_reqs,
8371                                      submit_state->reqs);
8372                 submit_state->free_reqs = 0;
8373         }
8374
8375         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8376         list_splice_init(&cs->locked_free_list, &cs->free_list);
8377         cs->locked_free_nr = 0;
8378         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8379
8380         io_req_cache_free(&cs->free_list, NULL);
8381
8382         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8383 }
8384
8385 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8386 {
8387         /*
8388          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
8389          * and they are free to do so while still holding uring_lock, see
8390          * __io_req_task_submit(). Wait for them to finish.
8391          */
8392         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8393         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8394
8395         io_sq_thread_finish(ctx);
8396         io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8397
8398         if (ctx->mm_account) {
8399                 mmdrop(ctx->mm_account);
8400                 ctx->mm_account = NULL;
8401         }
8402
8403         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8404         io_sqe_files_unregister(ctx);
8405         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8406         io_eventfd_unregister(ctx);
8407         io_destroy_buffers(ctx);
8408
8409 #if defined(CONFIG_UNIX)
8410         if (ctx->ring_sock) {
8411                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8412                 sock_release(ctx->ring_sock);
8413         }
8414 #endif
8415
8416         io_mem_free(ctx->rings);
8417         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8418
8419         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8420         free_uid(ctx->user);
8421         io_req_caches_free(ctx);
8422         if (ctx->hash_map)
8423                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
8424         kfree(ctx->cancel_hash);
8425         kfree(ctx);
8426 }
8427
8428 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8429 {
8430         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8431         __poll_t mask = 0;
8432
8433         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8434         /*
8435          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8436          * io_commit_cqring
8437          */
8438         smp_rmb();
8439         if (!io_sqring_full(ctx))
8440                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8441
8442         /*
8443          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
8444          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
8445          *      CPU0                    CPU1
8446          *      ----                    ----
8447          * lock(&ctx->uring_lock);
8448          *                              lock(&ep->mtx);
8449          *                              lock(&ctx->uring_lock);
8450          * lock(&ep->mtx);
8451          *
8452          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
8453          * pushs them to do the flush.
8454          */
8455         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
8456                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8457
8458         return mask;
8459 }
8460
8461 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8462 {
8463         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8464
8465         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8466 }
8467
8468 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8469 {
8470         const struct cred *creds;
8471
8472         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
8473         if (creds) {
8474                 put_cred(creds);
8475                 return 0;
8476         }
8477
8478         return -EINVAL;
8479 }
8480
8481 static bool io_run_ctx_fallback(struct io_ring_ctx *ctx)
8482 {
8483         struct callback_head *work, *next;
8484         bool executed = false;
8485
8486         do {
8487                 work = xchg(&ctx->exit_task_work, NULL);
8488                 if (!work)
8489                         break;
8490
8491                 do {
8492                         next = work->next;
8493                         work->func(work);
8494                         work = next;
8495                         cond_resched();
8496                 } while (work);
8497                 executed = true;
8498         } while (1);
8499
8500         return executed;
8501 }
8502
8503 struct io_tctx_exit {
8504         struct callback_head            task_work;
8505         struct completion               completion;
8506         struct io_ring_ctx              *ctx;
8507 };
8508
8509 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
8510 {
8511         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8512         struct io_tctx_exit *work;
8513
8514         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8515         /*
8516          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
8517          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
8518          */
8519         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
8520                 io_uring_del_task_file((unsigned long)work->ctx);
8521         complete(&work->completion);
8522 }
8523
8524 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8525 {
8526         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
8527         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
8528         struct io_tctx_exit exit;
8529         struct io_tctx_node *node;
8530         int ret;
8531
8532         /*
8533          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8534          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8535          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8536          * as nobody else will be looking for them.
8537          */
8538         do {
8539                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, NULL);
8540
8541                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8542         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8543
8544         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8545         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
8546                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8547
8548                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
8549                                         ctx_node);
8550                 exit.ctx = ctx;
8551                 init_completion(&exit.completion);
8552                 init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
8553                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
8554                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
8555                         continue;
8556                 wake_up_process(node->task);
8557
8558                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8559                 wait_for_completion(&exit.completion);
8560                 cond_resched();
8561                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8562         }
8563         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8564
8565         io_ring_ctx_free(ctx);
8566 }
8567
8568 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8569 {
8570         unsigned long index;
8571         struct creds *creds;
8572
8573         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8574         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8575         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
8576         ctx->cq_overflow_flushed = 1;
8577         if (ctx->rings)
8578                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8579         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
8580                 io_unregister_personality(ctx, index);
8581         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8582
8583         io_kill_timeouts(ctx, NULL, NULL);
8584         io_poll_remove_all(ctx, NULL, NULL);
8585
8586         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8587         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8588
8589         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8590         /*
8591          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8592          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8593          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8594          * over using system_wq.
8595          */
8596         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8597 }
8598
8599 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8600 {
8601         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8602
8603         file->private_data = NULL;
8604         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8605         return 0;
8606 }
8607
8608 struct io_task_cancel {
8609         struct task_struct *task;
8610         struct files_struct *files;
8611 };
8612
8613 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8614 {
8615         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8616         struct io_task_cancel *cancel = data;
8617         bool ret;
8618
8619         if (cancel->files && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8620                 unsigned long flags;
8621                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8622
8623                 /* protect against races with linked timeouts */
8624                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8625                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8626                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8627         } else {
8628                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8629         }
8630         return ret;
8631 }
8632
8633 static bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8634                                   struct task_struct *task,
8635                                   struct files_struct *files)
8636 {
8637         struct io_defer_entry *de;
8638         LIST_HEAD(list);
8639
8640         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8641         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8642                 if (io_match_task(de->req, task, files)) {
8643                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8644                         break;
8645                 }
8646         }
8647         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8648         if (list_empty(&list))
8649                 return false;
8650
8651         while (!list_empty(&list)) {
8652                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8653                 list_del_init(&de->list);
8654                 req_set_fail_links(de->req);
8655                 io_put_req(de->req);
8656                 io_req_complete(de->req, -ECANCELED);
8657                 kfree(de);
8658         }
8659         return true;
8660 }
8661
8662 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8663 {
8664         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8665
8666         return req->ctx == data;
8667 }
8668
8669 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
8670 {
8671         struct io_tctx_node *node;
8672         enum io_wq_cancel cret;
8673         bool ret = false;
8674
8675         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8676         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
8677                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
8678
8679                 /*
8680                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
8681                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
8682                  */
8683                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
8684                         continue;
8685                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8686                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8687         }
8688         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8689
8690         return ret;
8691 }
8692
8693 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8694                                          struct task_struct *task,
8695                                          struct files_struct *files)
8696 {
8697         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .files = files, };
8698         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
8699
8700         while (1) {
8701                 enum io_wq_cancel cret;
8702                 bool ret = false;
8703
8704                 if (!task) {
8705                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
8706                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
8707                         /*
8708                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
8709                          * it's fine as the task is in exit/exec.
8710                          */
8711                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
8712                                                &cancel, true);
8713                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8714                 }
8715
8716                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8717                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && !files) ||
8718                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
8719                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8720                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8721                                 ret = true;
8722                         }
8723                 }
8724
8725                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, files);
8726                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, files);
8727                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, files);
8728                 ret |= io_run_task_work();
8729                 ret |= io_run_ctx_fallback(ctx);
8730                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true, task, files);
8731                 if (!ret)
8732                         break;
8733                 cond_resched();
8734         }
8735 }
8736
8737 static int io_uring_count_inflight(struct io_ring_ctx *ctx,
8738                                    struct task_struct *task,
8739                                    struct files_struct *files)
8740 {
8741         struct io_kiocb *req;
8742         int cnt = 0;
8743
8744         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
8745         list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry)
8746                 cnt += io_match_task(req, task, files);
8747         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
8748         return cnt;
8749 }
8750
8751 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8752                                   struct task_struct *task,
8753                                   struct files_struct *files)
8754 {
8755         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
8756                 DEFINE_WAIT(wait);
8757                 int inflight;
8758
8759                 inflight = io_uring_count_inflight(ctx, task, files);
8760                 if (!inflight)
8761                         break;
8762
8763                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, task, files);
8764
8765                 prepare_to_wait(&task->io_uring->wait, &wait,
8766                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8767                 if (inflight == io_uring_count_inflight(ctx, task, files))
8768                         schedule();
8769                 finish_wait(&task->io_uring->wait, &wait);
8770         }
8771 }
8772
8773 /*
8774  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
8775  */
8776 static int io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx)
8777 {
8778         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8779         struct io_tctx_node *node;
8780         int ret;
8781
8782         if (unlikely(!tctx)) {
8783                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
8784                 if (unlikely(ret))
8785                         return ret;
8786                 tctx = current->io_uring;
8787         }
8788         if (tctx->last != ctx) {
8789                 void *old = xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx);
8790
8791                 if (!old) {
8792                         node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
8793                         if (!node)
8794                                 return -ENOMEM;
8795                         node->ctx = ctx;
8796                         node->task = current;
8797
8798                         ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
8799                                                 node, GFP_KERNEL));
8800                         if (ret) {
8801                                 kfree(node);
8802                                 return ret;
8803                         }
8804
8805                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8806                         list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
8807                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8808                 }
8809                 tctx->last = ctx;
8810         }
8811         return 0;
8812 }
8813
8814 /*
8815  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
8816  */
8817 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index)
8818 {
8819         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8820         struct io_tctx_node *node;
8821
8822         if (!tctx)
8823                 return;
8824         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
8825         if (!node)
8826                 return;
8827
8828         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
8829         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
8830
8831         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
8832         list_del(&node->ctx_node);
8833         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
8834
8835         if (tctx->last == node->ctx)
8836                 tctx->last = NULL;
8837         kfree(node);
8838 }
8839
8840 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
8841 {
8842         struct io_tctx_node *node;
8843         unsigned long index;
8844
8845         xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
8846                 io_uring_del_task_file(index);
8847         if (tctx->io_wq) {
8848                 io_wq_put_and_exit(tctx->io_wq);
8849                 tctx->io_wq = NULL;
8850         }
8851 }
8852
8853 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx)
8854 {
8855         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
8856 }
8857
8858 static void io_sqpoll_cancel_cb(struct callback_head *cb)
8859 {
8860         struct io_tctx_exit *work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8861         struct io_ring_ctx *ctx = work->ctx;
8862         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8863
8864         if (sqd->thread)
8865                 io_uring_cancel_sqpoll(ctx);
8866         complete(&work->completion);
8867 }
8868
8869 static void io_sqpoll_cancel_sync(struct io_ring_ctx *ctx)
8870 {
8871         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8872         struct io_tctx_exit work = { .ctx = ctx, };
8873         struct task_struct *task;
8874
8875         io_sq_thread_park(sqd);
8876         list_del_init(&ctx->sqd_list);
8877         io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8878         task = sqd->thread;
8879         if (task) {
8880                 init_completion(&work.completion);
8881                 init_task_work(&work.task_work, io_sqpoll_cancel_cb);
8882                 WARN_ON_ONCE(task_work_add(task, &work.task_work, TWA_SIGNAL));
8883                 wake_up_process(task);
8884         }
8885         io_sq_thread_unpark(sqd);
8886
8887         if (task)
8888                 wait_for_completion(&work.completion);
8889 }
8890
8891 void __io_uring_files_cancel(struct files_struct *files)
8892 {
8893         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8894         struct io_tctx_node *node;
8895         unsigned long index;
8896
8897         /* make sure overflow events are dropped */
8898         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8899         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
8900                 struct io_ring_ctx *ctx = node->ctx;
8901
8902                 if (ctx->sq_data) {
8903                         io_sqpoll_cancel_sync(ctx);
8904                         continue;
8905                 }
8906                 io_uring_cancel_files(ctx, current, files);
8907                 if (!files)
8908                         io_uring_try_cancel_requests(ctx, current, NULL);
8909         }
8910         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8911
8912         if (files)
8913                 io_uring_clean_tctx(tctx);
8914 }
8915
8916 /* should only be called by SQPOLL task */
8917 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_ring_ctx *ctx)
8918 {
8919         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8920         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8921         s64 inflight;
8922         DEFINE_WAIT(wait);
8923
8924         WARN_ON_ONCE(!sqd || ctx->sq_data->thread != current);
8925
8926         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8927         do {
8928                 /* read completions before cancelations */
8929                 inflight = tctx_inflight(tctx);
8930                 if (!inflight)
8931                         break;
8932                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current, NULL);
8933
8934                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8935                 /*
8936                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
8937                  * avoids a race where a completion comes in before we did
8938                  * prepare_to_wait().
8939                  */
8940                 if (inflight == tctx_inflight(tctx))
8941                         schedule();
8942                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
8943         } while (1);
8944         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8945 }
8946
8947 /*
8948  * Find any io_uring fd that this task has registered or done IO on, and cancel
8949  * requests.
8950  */
8951 void __io_uring_task_cancel(void)
8952 {
8953         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8954         DEFINE_WAIT(wait);
8955         s64 inflight;
8956
8957         /* make sure overflow events are dropped */
8958         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8959         do {
8960                 /* read completions before cancelations */
8961                 inflight = tctx_inflight(tctx);
8962                 if (!inflight)
8963                         break;
8964                 __io_uring_files_cancel(NULL);
8965
8966                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8967
8968                 /*
8969                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
8970                  * avoids a race where a completion comes in before we did
8971                  * prepare_to_wait().
8972                  */
8973                 if (inflight == tctx_inflight(tctx))
8974                         schedule();
8975                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
8976         } while (1);
8977
8978         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8979
8980         io_uring_clean_tctx(tctx);
8981         /* all current's requests should be gone, we can kill tctx */
8982         __io_uring_free(current);
8983 }
8984
8985 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
8986                                             loff_t pgoff, size_t sz)
8987 {
8988         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8989         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
8990         struct page *page;
8991         void *ptr;
8992
8993         switch (offset) {
8994         case IORING_OFF_SQ_RING:
8995         case IORING_OFF_CQ_RING:
8996                 ptr = ctx->rings;
8997                 break;
8998         case IORING_OFF_SQES:
8999                 ptr = ctx->sq_sqes;
9000                 break;
9001         default:
9002                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9003         }
9004
9005         page = virt_to_head_page(ptr);
9006         if (sz > page_size(page))
9007                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9008
9009         return ptr;
9010 }
9011
9012 #ifdef CONFIG_MMU
9013
9014 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9015 {
9016         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9017         unsigned long pfn;
9018         void *ptr;
9019
9020         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9021         if (IS_ERR(ptr))
9022                 return PTR_ERR(ptr);
9023
9024         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9025         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9026 }
9027
9028 #else /* !CONFIG_MMU */
9029
9030 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9031 {
9032         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9033 }
9034
9035 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9036 {
9037         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9038 }
9039
9040 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9041         unsigned long addr, unsigned long len,
9042         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9043 {
9044         void *ptr;
9045
9046         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9047         if (IS_ERR(ptr))
9048                 return PTR_ERR(ptr);
9049
9050         return (unsigned long) ptr;
9051 }
9052
9053 #endif /* !CONFIG_MMU */
9054
9055 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9056 {
9057         DEFINE_WAIT(wait);
9058
9059         do {
9060                 if (!io_sqring_full(ctx))
9061                         break;
9062                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9063
9064                 if (!io_sqring_full(ctx))
9065                         break;
9066                 schedule();
9067         } while (!signal_pending(current));
9068
9069         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9070         return 0;
9071 }
9072
9073 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9074                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9075                           const sigset_t __user **sig)
9076 {
9077         struct io_uring_getevents_arg arg;
9078
9079         /*
9080          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9081          * is just a pointer to the sigset_t.
9082          */
9083         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9084                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9085                 *ts = NULL;
9086                 return 0;
9087         }
9088
9089         /*
9090          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9091          * timespec and sigset_t pointers if good.
9092          */
9093         if (*argsz != sizeof(arg))
9094                 return -EINVAL;
9095         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9096                 return -EFAULT;
9097         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9098         *argsz = arg.sigmask_sz;
9099         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9100         return 0;
9101 }
9102
9103 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9104                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9105                 size_t, argsz)
9106 {
9107         struct io_ring_ctx *ctx;
9108         long ret = -EBADF;
9109         int submitted = 0;
9110         struct fd f;
9111
9112         io_run_task_work();
9113
9114         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9115                         IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG))
9116                 return -EINVAL;
9117
9118         f = fdget(fd);
9119         if (!f.file)
9120                 return -EBADF;
9121
9122         ret = -EOPNOTSUPP;
9123         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9124                 goto out_fput;
9125
9126         ret = -ENXIO;
9127         ctx = f.file->private_data;
9128         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
9129                 goto out_fput;
9130
9131         ret = -EBADFD;
9132         if (ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED)
9133                 goto out;
9134
9135         /*
9136          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9137          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9138          * we were asked to.
9139          */
9140         ret = 0;
9141         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9142                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
9143
9144                 ret = -EOWNERDEAD;
9145                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
9146                         goto out;
9147                 }
9148                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9149                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9150                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9151                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9152                         if (ret)
9153                                 goto out;
9154                 }
9155                 submitted = to_submit;
9156         } else if (to_submit) {
9157                 ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9158                 if (unlikely(ret))
9159                         goto out;
9160                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9161                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9162                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9163
9164                 if (submitted != to_submit)
9165                         goto out;
9166         }
9167         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9168                 const sigset_t __user *sig;
9169                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9170
9171                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9172                 if (unlikely(ret))
9173                         goto out;
9174
9175                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9176
9177                 /*
9178                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9179                  * space applications don't need to do io completion events
9180                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9181                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9182                  */
9183                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9184                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9185                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9186                 } else {
9187                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9188                 }
9189         }
9190
9191 out:
9192         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9193 out_fput:
9194         fdput(f);
9195         return submitted ? submitted : ret;
9196 }
9197
9198 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9199 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
9200                 const struct cred *cred)
9201 {
9202         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9203         struct group_info *gi;
9204         kernel_cap_t cap;
9205         unsigned __capi;
9206         int g;
9207
9208         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9209         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9210         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9211         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9212         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9213         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9214         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9215         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9216         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9217         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9218         gi = cred->group_info;
9219         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9220                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9221                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9222         }
9223         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9224         cap = cred->cap_effective;
9225         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9226                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9227         seq_putc(m, '\n');
9228         return 0;
9229 }
9230
9231 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9232 {
9233         struct io_sq_data *sq = NULL;
9234         bool has_lock;
9235         int i;
9236
9237         /*
9238          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9239          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9240          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9241          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9242          */
9243         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9244
9245         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9246                 sq = ctx->sq_data;
9247                 if (!sq->thread)
9248                         sq = NULL;
9249         }
9250
9251         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9252         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9253         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9254         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9255                 struct file *f = *io_fixed_file_slot(ctx->file_data, i);
9256
9257                 if (f)
9258                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9259                 else
9260                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9261         }
9262         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9263         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9264                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
9265
9266                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
9267                                                 (unsigned int) buf->len);
9268         }
9269         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
9270                 unsigned long index;
9271                 const struct cred *cred;
9272
9273                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9274                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
9275                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
9276         }
9277         seq_printf(m, "PollList:\n");
9278         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9279         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9280                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9281                 struct io_kiocb *req;
9282
9283                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9284                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9285                                         req->task->task_works != NULL);
9286         }
9287         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9288         if (has_lock)
9289                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9290 }
9291
9292 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9293 {
9294         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9295
9296         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9297                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9298                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9299         }
9300 }
9301 #endif
9302
9303 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9304         .release        = io_uring_release,
9305         .mmap           = io_uring_mmap,
9306 #ifndef CONFIG_MMU
9307         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9308         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9309 #endif
9310         .poll           = io_uring_poll,
9311         .fasync         = io_uring_fasync,
9312 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9313         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9314 #endif
9315 };
9316
9317 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9318                                   struct io_uring_params *p)
9319 {
9320         struct io_rings *rings;
9321         size_t size, sq_array_offset;
9322
9323         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9324         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9325         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9326
9327         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9328         if (size == SIZE_MAX)
9329                 return -EOVERFLOW;
9330
9331         rings = io_mem_alloc(size);
9332         if (!rings)
9333                 return -ENOMEM;
9334
9335         ctx->rings = rings;
9336         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9337         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9338         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9339         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9340         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9341         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
9342         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
9343
9344         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9345         if (size == SIZE_MAX) {
9346                 io_mem_free(ctx->rings);
9347                 ctx->rings = NULL;
9348                 return -EOVERFLOW;
9349         }
9350
9351         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9352         if (!ctx->sq_sqes) {
9353                 io_mem_free(ctx->rings);
9354                 ctx->rings = NULL;
9355                 return -ENOMEM;
9356         }
9357
9358         return 0;
9359 }
9360
9361 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9362 {
9363         int ret, fd;
9364
9365         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9366         if (fd < 0)
9367                 return fd;
9368
9369         ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9370         if (ret) {
9371                 put_unused_fd(fd);
9372                 return ret;
9373         }
9374         fd_install(fd, file);
9375         return fd;
9376 }
9377
9378 /*
9379  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9380  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9381  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9382  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9383  */
9384 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9385 {
9386         struct file *file;
9387 #if defined(CONFIG_UNIX)
9388         int ret;
9389
9390         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9391                                 &ctx->ring_sock);
9392         if (ret)
9393                 return ERR_PTR(ret);
9394 #endif
9395
9396         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9397                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9398 #if defined(CONFIG_UNIX)
9399         if (IS_ERR(file)) {
9400                 sock_release(ctx->ring_sock);
9401                 ctx->ring_sock = NULL;
9402         } else {
9403                 ctx->ring_sock->file = file;
9404         }
9405 #endif
9406         return file;
9407 }
9408
9409 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9410                            struct io_uring_params __user *params)
9411 {
9412         struct io_ring_ctx *ctx;
9413         struct file *file;
9414         int ret;
9415
9416         if (!entries)
9417                 return -EINVAL;
9418         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9419                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9420                         return -EINVAL;
9421                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9422         }
9423
9424         /*
9425          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9426          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9427          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9428          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9429          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9430          * of CQ ring entries manually.
9431          */
9432         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9433         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9434                 /*
9435                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9436                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9437                  * any cq vs sq ring sizing.
9438                  */
9439                 if (!p->cq_entries)
9440                         return -EINVAL;
9441                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9442                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9443                                 return -EINVAL;
9444                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9445                 }
9446                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9447                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9448                         return -EINVAL;
9449         } else {
9450                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9451         }
9452
9453         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9454         if (!ctx)
9455                 return -ENOMEM;
9456         ctx->compat = in_compat_syscall();
9457         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
9458                 ctx->user = get_uid(current_user());
9459
9460         /*
9461          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9462          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9463          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9464          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9465          */
9466         mmgrab(current->mm);
9467         ctx->mm_account = current->mm;
9468
9469         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9470         if (ret)
9471                 goto err;
9472
9473         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9474         if (ret)
9475                 goto err;
9476
9477         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9478         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9479         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9480         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9481         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9482         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9483         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9484         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9485
9486         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9487         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9488         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9489         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9490         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9491         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9492         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9493         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9494
9495         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9496                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9497                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9498                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9499                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS;
9500
9501         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9502                 ret = -EFAULT;
9503                 goto err;
9504         }
9505
9506         file = io_uring_get_file(ctx);
9507         if (IS_ERR(file)) {
9508                 ret = PTR_ERR(file);
9509                 goto err;
9510         }
9511
9512         /*
9513          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9514          * having closed it before we finish setup
9515          */
9516         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9517         if (ret < 0) {
9518                 /* fput will clean it up */
9519                 fput(file);
9520                 return ret;
9521         }
9522
9523         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9524         return ret;
9525 err:
9526         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9527         return ret;
9528 }
9529
9530 /*
9531  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9532  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9533  * params structure passed in.
9534  */
9535 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9536 {
9537         struct io_uring_params p;
9538         int i;
9539
9540         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9541                 return -EFAULT;
9542         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9543                 if (p.resv[i])
9544                         return -EINVAL;
9545         }
9546
9547         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9548                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9549                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9550                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9551                 return -EINVAL;
9552
9553         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9554 }
9555
9556 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9557                 struct io_uring_params __user *, params)
9558 {
9559         return io_uring_setup(entries, params);
9560 }
9561
9562 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9563 {
9564         struct io_uring_probe *p;
9565         size_t size;
9566         int i, ret;
9567
9568         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9569         if (size == SIZE_MAX)
9570                 return -EOVERFLOW;
9571         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9572         if (!p)
9573                 return -ENOMEM;
9574
9575         ret = -EFAULT;
9576         if (copy_from_user(p, arg, size))
9577                 goto out;
9578         ret = -EINVAL;
9579         if (memchr_inv(p, 0, size))
9580                 goto out;
9581
9582         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9583         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9584                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9585
9586         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9587                 p->ops[i].op = i;
9588                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9589                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9590         }
9591         p->ops_len = i;
9592
9593         ret = 0;
9594         if (copy_to_user(arg, p, size))
9595                 ret = -EFAULT;
9596 out:
9597         kfree(p);
9598         return ret;
9599 }
9600
9601 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9602 {
9603         const struct cred *creds;
9604         u32 id;
9605         int ret;
9606
9607         creds = get_current_cred();
9608
9609         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
9610                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
9611         if (!ret)
9612                 return id;
9613         put_cred(creds);
9614         return ret;
9615 }
9616
9617 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9618                                     unsigned int nr_args)
9619 {
9620         struct io_uring_restriction *res;
9621         size_t size;
9622         int i, ret;
9623
9624         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9625         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9626                 return -EBADFD;
9627
9628         /* We allow only a single restrictions registration */
9629         if (ctx->restrictions.registered)
9630                 return -EBUSY;
9631
9632         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9633                 return -EINVAL;
9634
9635         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9636         if (size == SIZE_MAX)
9637                 return -EOVERFLOW;
9638
9639         res = memdup_user(arg, size);
9640         if (IS_ERR(res))
9641                 return PTR_ERR(res);
9642
9643         ret = 0;
9644
9645         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9646                 switch (res[i].opcode) {
9647                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9648                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9649                                 ret = -EINVAL;
9650                                 goto out;
9651                         }
9652
9653                         __set_bit(res[i].register_op,
9654                                   ctx->restrictions.register_op);
9655                         break;
9656                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9657                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9658                                 ret = -EINVAL;
9659                                 goto out;
9660                         }
9661
9662                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9663                         break;
9664                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9665                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9666                         break;
9667                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9668                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9669                         break;
9670                 default:
9671                         ret = -EINVAL;
9672                         goto out;
9673                 }
9674         }
9675
9676 out:
9677         /* Reset all restrictions if an error happened */
9678         if (ret != 0)
9679                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9680         else
9681                 ctx->restrictions.registered = true;
9682
9683         kfree(res);
9684         return ret;
9685 }
9686
9687 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9688 {
9689         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9690                 return -EBADFD;
9691
9692         if (ctx->restrictions.registered)
9693                 ctx->restricted = 1;
9694
9695         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9696         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
9697                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9698         return 0;
9699 }
9700
9701 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9702 {
9703         switch (op) {
9704         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9705         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9706         case IORING_REGISTER_PROBE:
9707         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9708         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9709                 return false;
9710         default:
9711                 return true;
9712         }
9713 }
9714
9715 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
9716                                void __user *arg, unsigned nr_args)
9717         __releases(ctx->uring_lock)
9718         __acquires(ctx->uring_lock)
9719 {
9720         int ret;
9721
9722         /*
9723          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
9724          * someone else killed the ctx or is already going through
9725          * io_uring_register().
9726          */
9727         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
9728                 return -ENXIO;
9729
9730         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9731                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9732
9733                 /*
9734                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
9735                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
9736                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
9737                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
9738                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
9739                  * after we've killed the percpu ref.
9740                  */
9741                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9742                 do {
9743                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
9744                         if (!ret)
9745                                 break;
9746                         ret = io_run_task_work_sig();
9747                         if (ret < 0)
9748                                 break;
9749                 } while (1);
9750
9751                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9752
9753                 if (ret) {
9754                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
9755                         goto out_quiesce;
9756                 }
9757         }
9758
9759         if (ctx->restricted) {
9760                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST) {
9761                         ret = -EINVAL;
9762                         goto out;
9763                 }
9764
9765                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op)) {
9766                         ret = -EACCES;
9767                         goto out;
9768                 }
9769         }
9770
9771         switch (opcode) {
9772         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
9773                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args);
9774                 break;
9775         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
9776                 ret = -EINVAL;
9777                 if (arg || nr_args)
9778                         break;
9779                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9780                 break;
9781         case IORING_REGISTER_FILES:
9782                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
9783                 break;
9784         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9785                 ret = -EINVAL;
9786                 if (arg || nr_args)
9787                         break;
9788                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
9789                 break;
9790         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9791                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
9792                 break;
9793         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
9794         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
9795                 ret = -EINVAL;
9796                 if (nr_args != 1)
9797                         break;
9798                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
9799                 if (ret)
9800                         break;
9801                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
9802                         ctx->eventfd_async = 1;
9803                 else
9804                         ctx->eventfd_async = 0;
9805                 break;
9806         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
9807                 ret = -EINVAL;
9808                 if (arg || nr_args)
9809                         break;
9810                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
9811                 break;
9812         case IORING_REGISTER_PROBE:
9813                 ret = -EINVAL;
9814                 if (!arg || nr_args > 256)
9815                         break;
9816                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
9817                 break;
9818         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9819                 ret = -EINVAL;
9820                 if (arg || nr_args)
9821                         break;
9822                 ret = io_register_personality(ctx);
9823                 break;
9824         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9825                 ret = -EINVAL;
9826                 if (arg)
9827                         break;
9828                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
9829                 break;
9830         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
9831                 ret = -EINVAL;
9832                 if (arg || nr_args)
9833                         break;
9834                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
9835                 break;
9836         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
9837                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
9838                 break;
9839         default:
9840                 ret = -EINVAL;
9841                 break;
9842         }
9843
9844 out:
9845         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9846                 /* bring the ctx back to life */
9847                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
9848 out_quiesce:
9849                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
9850         }
9851         return ret;
9852 }
9853
9854 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
9855                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
9856 {
9857         struct io_ring_ctx *ctx;
9858         long ret = -EBADF;
9859         struct fd f;
9860
9861         f = fdget(fd);
9862         if (!f.file)
9863                 return -EBADF;
9864
9865         ret = -EOPNOTSUPP;
9866         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9867                 goto out_fput;
9868
9869         ctx = f.file->private_data;
9870
9871         io_run_task_work();
9872
9873         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9874         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
9875         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9876         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
9877                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
9878 out_fput:
9879         fdput(f);
9880         return ret;
9881 }
9882
9883 static int __init io_uring_init(void)
9884 {
9885 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
9886         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
9887         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
9888 } while (0)
9889
9890 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
9891         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
9892         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
9893         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
9894         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
9895         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
9896         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
9897         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
9898         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
9899         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
9900         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
9901         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
9902         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
9903         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
9904         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
9905         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
9906         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
9907         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
9908         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
9909         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
9910         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
9911         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
9912         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
9913         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
9914         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
9915         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
9916         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
9917         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
9918         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
9919         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
9920         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
9921
9922         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
9923         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
9924         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
9925                                 SLAB_ACCOUNT);
9926         return 0;
9927 };
9928 __initcall(io_uring_init);