btrfs: convert data_seqcount to seqcount_mutex_t
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / io_uring.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
4  * supporting fast/efficient IO.
5  *
6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
7  * the application and kernel side.
8  *
9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
16  * CQ entries.
17  *
18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
23  * head will do).
24  *
25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
28  * between.
29  *
30  * Also see the examples in the liburing library:
31  *
32  *      git://git.kernel.dk/liburing
33  *
34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
38  *
39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
41  */
42 #include <linux/kernel.h>
43 #include <linux/init.h>
44 #include <linux/errno.h>
45 #include <linux/syscalls.h>
46 #include <linux/compat.h>
47 #include <net/compat.h>
48 #include <linux/refcount.h>
49 #include <linux/uio.h>
50 #include <linux/bits.h>
51
52 #include <linux/sched/signal.h>
53 #include <linux/fs.h>
54 #include <linux/file.h>
55 #include <linux/fdtable.h>
56 #include <linux/mm.h>
57 #include <linux/mman.h>
58 #include <linux/percpu.h>
59 #include <linux/slab.h>
60 #include <linux/kthread.h>
61 #include <linux/blkdev.h>
62 #include <linux/bvec.h>
63 #include <linux/net.h>
64 #include <net/sock.h>
65 #include <net/af_unix.h>
66 #include <net/scm.h>
67 #include <linux/anon_inodes.h>
68 #include <linux/sched/mm.h>
69 #include <linux/uaccess.h>
70 #include <linux/nospec.h>
71 #include <linux/sizes.h>
72 #include <linux/hugetlb.h>
73 #include <linux/highmem.h>
74 #include <linux/namei.h>
75 #include <linux/fsnotify.h>
76 #include <linux/fadvise.h>
77 #include <linux/eventpoll.h>
78 #include <linux/fs_struct.h>
79 #include <linux/splice.h>
80 #include <linux/task_work.h>
81 #include <linux/pagemap.h>
82
83 #define CREATE_TRACE_POINTS
84 #include <trace/events/io_uring.h>
85
86 #include <uapi/linux/io_uring.h>
87
88 #include "internal.h"
89 #include "io-wq.h"
90
91 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
92 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
93
94 /*
95  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
96  */
97 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
98 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
99 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
100 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
101
102 struct io_uring {
103         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
104         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
105 };
106
107 /*
108  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
109  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
110  *
111  * The offsets to the member fields are published through struct
112  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
113  */
114 struct io_rings {
115         /*
116          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
117          * masked to get valid indices.
118          *
119          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
120          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
121          * cq ring.
122          */
123         struct io_uring         sq, cq;
124         /*
125          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
126          * ring_entries - 1)
127          */
128         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
129         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
130         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
131         /*
132          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
133          * invalid index stored in array
134          *
135          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
136          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
137          * cached value).
138          *
139          * After a new SQ head value was read by the application this
140          * counter includes all submissions that were dropped reaching
141          * the new SQ head (and possibly more).
142          */
143         u32                     sq_dropped;
144         /*
145          * Runtime SQ flags
146          *
147          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
148          * application.
149          *
150          * The application needs a full memory barrier before checking
151          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
152          */
153         u32                     sq_flags;
154         /*
155          * Runtime CQ flags
156          *
157          * Written by the application, shouldn't be modified by the
158          * kernel.
159          */
160         u32                     cq_flags;
161         /*
162          * Number of completion events lost because the queue was full;
163          * this should be avoided by the application by making sure
164          * there are not more requests pending than there is space in
165          * the completion queue.
166          *
167          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
168          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
169          * cached value).
170          *
171          * As completion events come in out of order this counter is not
172          * ordered with any other data.
173          */
174         u32                     cq_overflow;
175         /*
176          * Ring buffer of completion events.
177          *
178          * The kernel writes completion events fresh every time they are
179          * produced, so the application is allowed to modify pending
180          * entries.
181          */
182         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
183 };
184
185 struct io_mapped_ubuf {
186         u64             ubuf;
187         size_t          len;
188         struct          bio_vec *bvec;
189         unsigned int    nr_bvecs;
190 };
191
192 struct fixed_file_table {
193         struct file             **files;
194 };
195
196 struct fixed_file_ref_node {
197         struct percpu_ref               refs;
198         struct list_head                node;
199         struct list_head                file_list;
200         struct fixed_file_data          *file_data;
201         struct llist_node               llist;
202 };
203
204 struct fixed_file_data {
205         struct fixed_file_table         *table;
206         struct io_ring_ctx              *ctx;
207
208         struct percpu_ref               *cur_refs;
209         struct percpu_ref               refs;
210         struct completion               done;
211         struct list_head                ref_list;
212         spinlock_t                      lock;
213 };
214
215 struct io_buffer {
216         struct list_head list;
217         __u64 addr;
218         __s32 len;
219         __u16 bid;
220 };
221
222 struct io_ring_ctx {
223         struct {
224                 struct percpu_ref       refs;
225         } ____cacheline_aligned_in_smp;
226
227         struct {
228                 unsigned int            flags;
229                 unsigned int            compat: 1;
230                 unsigned int            limit_mem: 1;
231                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
232                 unsigned int            drain_next: 1;
233                 unsigned int            eventfd_async: 1;
234
235                 /*
236                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
237                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
238                  *
239                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
240                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
241                  * the queue when needed.
242                  *
243                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
244                  * array.
245                  */
246                 u32                     *sq_array;
247                 unsigned                cached_sq_head;
248                 unsigned                sq_entries;
249                 unsigned                sq_mask;
250                 unsigned                sq_thread_idle;
251                 unsigned                cached_sq_dropped;
252                 atomic_t                cached_cq_overflow;
253                 unsigned long           sq_check_overflow;
254
255                 struct list_head        defer_list;
256                 struct list_head        timeout_list;
257                 struct list_head        cq_overflow_list;
258
259                 wait_queue_head_t       inflight_wait;
260                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
261         } ____cacheline_aligned_in_smp;
262
263         struct io_rings *rings;
264
265         /* IO offload */
266         struct io_wq            *io_wq;
267         struct task_struct      *sqo_thread;    /* if using sq thread polling */
268         struct mm_struct        *sqo_mm;
269         wait_queue_head_t       sqo_wait;
270
271         /*
272          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
273          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
274          * used. Only updated through io_uring_register(2).
275          */
276         struct fixed_file_data  *file_data;
277         unsigned                nr_user_files;
278         int                     ring_fd;
279         struct file             *ring_file;
280
281         /* if used, fixed mapped user buffers */
282         unsigned                nr_user_bufs;
283         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
284
285         struct user_struct      *user;
286
287         const struct cred       *creds;
288
289         struct completion       ref_comp;
290         struct completion       sq_thread_comp;
291
292         /* if all else fails... */
293         struct io_kiocb         *fallback_req;
294
295 #if defined(CONFIG_UNIX)
296         struct socket           *ring_sock;
297 #endif
298
299         struct idr              io_buffer_idr;
300
301         struct idr              personality_idr;
302
303         struct {
304                 unsigned                cached_cq_tail;
305                 unsigned                cq_entries;
306                 unsigned                cq_mask;
307                 atomic_t                cq_timeouts;
308                 unsigned long           cq_check_overflow;
309                 struct wait_queue_head  cq_wait;
310                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
311                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
312         } ____cacheline_aligned_in_smp;
313
314         struct {
315                 struct mutex            uring_lock;
316                 wait_queue_head_t       wait;
317         } ____cacheline_aligned_in_smp;
318
319         struct {
320                 spinlock_t              completion_lock;
321
322                 /*
323                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
324                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
325                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
326                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
327                  */
328                 struct list_head        iopoll_list;
329                 struct hlist_head       *cancel_hash;
330                 unsigned                cancel_hash_bits;
331                 bool                    poll_multi_file;
332
333                 spinlock_t              inflight_lock;
334                 struct list_head        inflight_list;
335         } ____cacheline_aligned_in_smp;
336
337         struct delayed_work             file_put_work;
338         struct llist_head               file_put_llist;
339
340         struct work_struct              exit_work;
341 };
342
343 /*
344  * First field must be the file pointer in all the
345  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
346  */
347 struct io_poll_iocb {
348         struct file                     *file;
349         union {
350                 struct wait_queue_head  *head;
351                 u64                     addr;
352         };
353         __poll_t                        events;
354         bool                            done;
355         bool                            canceled;
356         struct wait_queue_entry         wait;
357 };
358
359 struct io_close {
360         struct file                     *file;
361         struct file                     *put_file;
362         int                             fd;
363 };
364
365 struct io_timeout_data {
366         struct io_kiocb                 *req;
367         struct hrtimer                  timer;
368         struct timespec64               ts;
369         enum hrtimer_mode               mode;
370 };
371
372 struct io_accept {
373         struct file                     *file;
374         struct sockaddr __user          *addr;
375         int __user                      *addr_len;
376         int                             flags;
377         unsigned long                   nofile;
378 };
379
380 struct io_sync {
381         struct file                     *file;
382         loff_t                          len;
383         loff_t                          off;
384         int                             flags;
385         int                             mode;
386 };
387
388 struct io_cancel {
389         struct file                     *file;
390         u64                             addr;
391 };
392
393 struct io_timeout {
394         struct file                     *file;
395         u64                             addr;
396         int                             flags;
397         u32                             off;
398         u32                             target_seq;
399         struct list_head                list;
400 };
401
402 struct io_rw {
403         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
404         struct kiocb                    kiocb;
405         u64                             addr;
406         u64                             len;
407 };
408
409 struct io_connect {
410         struct file                     *file;
411         struct sockaddr __user          *addr;
412         int                             addr_len;
413 };
414
415 struct io_sr_msg {
416         struct file                     *file;
417         union {
418                 struct user_msghdr __user *umsg;
419                 void __user             *buf;
420         };
421         int                             msg_flags;
422         int                             bgid;
423         size_t                          len;
424         struct io_buffer                *kbuf;
425 };
426
427 struct io_open {
428         struct file                     *file;
429         int                             dfd;
430         struct filename                 *filename;
431         struct open_how                 how;
432         unsigned long                   nofile;
433 };
434
435 struct io_files_update {
436         struct file                     *file;
437         u64                             arg;
438         u32                             nr_args;
439         u32                             offset;
440 };
441
442 struct io_fadvise {
443         struct file                     *file;
444         u64                             offset;
445         u32                             len;
446         u32                             advice;
447 };
448
449 struct io_madvise {
450         struct file                     *file;
451         u64                             addr;
452         u32                             len;
453         u32                             advice;
454 };
455
456 struct io_epoll {
457         struct file                     *file;
458         int                             epfd;
459         int                             op;
460         int                             fd;
461         struct epoll_event              event;
462 };
463
464 struct io_splice {
465         struct file                     *file_out;
466         struct file                     *file_in;
467         loff_t                          off_out;
468         loff_t                          off_in;
469         u64                             len;
470         unsigned int                    flags;
471 };
472
473 struct io_provide_buf {
474         struct file                     *file;
475         __u64                           addr;
476         __s32                           len;
477         __u32                           bgid;
478         __u16                           nbufs;
479         __u16                           bid;
480 };
481
482 struct io_statx {
483         struct file                     *file;
484         int                             dfd;
485         unsigned int                    mask;
486         unsigned int                    flags;
487         const char __user               *filename;
488         struct statx __user             *buffer;
489 };
490
491 struct io_completion {
492         struct file                     *file;
493         struct list_head                list;
494         int                             cflags;
495 };
496
497 struct io_async_connect {
498         struct sockaddr_storage         address;
499 };
500
501 struct io_async_msghdr {
502         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
503         struct iovec                    *iov;
504         struct sockaddr __user          *uaddr;
505         struct msghdr                   msg;
506         struct sockaddr_storage         addr;
507 };
508
509 struct io_async_rw {
510         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
511         const struct iovec              *free_iovec;
512         struct iov_iter                 iter;
513         size_t                          bytes_done;
514         struct wait_page_queue          wpq;
515 };
516
517 struct io_async_ctx {
518         union {
519                 struct io_async_rw      rw;
520                 struct io_async_msghdr  msg;
521                 struct io_async_connect connect;
522                 struct io_timeout_data  timeout;
523         };
524 };
525
526 enum {
527         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
528         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
529         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
530         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
531         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
532         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
533
534         REQ_F_LINK_HEAD_BIT,
535         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
536         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
537         REQ_F_CUR_POS_BIT,
538         REQ_F_NOWAIT_BIT,
539         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
540         REQ_F_ISREG_BIT,
541         REQ_F_COMP_LOCKED_BIT,
542         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
543         REQ_F_POLLED_BIT,
544         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
545         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
546         REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT,
547         REQ_F_TASK_PINNED_BIT,
548
549         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
550         __REQ_F_LAST_BIT,
551 };
552
553 enum {
554         /* ctx owns file */
555         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
556         /* drain existing IO first */
557         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
558         /* linked sqes */
559         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
560         /* doesn't sever on completion < 0 */
561         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
562         /* IOSQE_ASYNC */
563         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
564         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
565         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
566
567         /* head of a link */
568         REQ_F_LINK_HEAD         = BIT(REQ_F_LINK_HEAD_BIT),
569         /* fail rest of links */
570         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
571         /* on inflight list */
572         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
573         /* read/write uses file position */
574         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
575         /* must not punt to workers */
576         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
577         /* has linked timeout */
578         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
579         /* regular file */
580         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
581         /* completion under lock */
582         REQ_F_COMP_LOCKED       = BIT(REQ_F_COMP_LOCKED_BIT),
583         /* needs cleanup */
584         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
585         /* already went through poll handler */
586         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
587         /* buffer already selected */
588         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
589         /* doesn't need file table for this request */
590         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
591         /* io_wq_work is initialized */
592         REQ_F_WORK_INITIALIZED  = BIT(REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT),
593         /* req->task is refcounted */
594         REQ_F_TASK_PINNED       = BIT(REQ_F_TASK_PINNED_BIT),
595 };
596
597 struct async_poll {
598         struct io_poll_iocb     poll;
599         struct io_poll_iocb     *double_poll;
600 };
601
602 /*
603  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
604  * as the first entry in their struct definition. So you can
605  * access the file pointer through any of the sub-structs,
606  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
607  */
608 struct io_kiocb {
609         union {
610                 struct file             *file;
611                 struct io_rw            rw;
612                 struct io_poll_iocb     poll;
613                 struct io_accept        accept;
614                 struct io_sync          sync;
615                 struct io_cancel        cancel;
616                 struct io_timeout       timeout;
617                 struct io_connect       connect;
618                 struct io_sr_msg        sr_msg;
619                 struct io_open          open;
620                 struct io_close         close;
621                 struct io_files_update  files_update;
622                 struct io_fadvise       fadvise;
623                 struct io_madvise       madvise;
624                 struct io_epoll         epoll;
625                 struct io_splice        splice;
626                 struct io_provide_buf   pbuf;
627                 struct io_statx         statx;
628                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
629                 struct io_completion    compl;
630         };
631
632         struct io_async_ctx             *io;
633         u8                              opcode;
634         /* polled IO has completed */
635         u8                              iopoll_completed;
636
637         u16                             buf_index;
638         u32                             result;
639
640         struct io_ring_ctx              *ctx;
641         unsigned int                    flags;
642         refcount_t                      refs;
643         struct task_struct              *task;
644         u64                             user_data;
645
646         struct list_head                link_list;
647
648         /*
649          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
650          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
651          */
652         struct list_head                inflight_entry;
653
654         struct percpu_ref               *fixed_file_refs;
655         struct callback_head            task_work;
656         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
657         struct hlist_node               hash_node;
658         struct async_poll               *apoll;
659         struct io_wq_work               work;
660 };
661
662 struct io_defer_entry {
663         struct list_head        list;
664         struct io_kiocb         *req;
665         u32                     seq;
666 };
667
668 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
669
670 struct io_comp_state {
671         unsigned int            nr;
672         struct list_head        list;
673         struct io_ring_ctx      *ctx;
674 };
675
676 struct io_submit_state {
677         struct blk_plug         plug;
678
679         /*
680          * io_kiocb alloc cache
681          */
682         void                    *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
683         unsigned int            free_reqs;
684
685         /*
686          * Batch completion logic
687          */
688         struct io_comp_state    comp;
689
690         /*
691          * File reference cache
692          */
693         struct file             *file;
694         unsigned int            fd;
695         unsigned int            has_refs;
696         unsigned int            ios_left;
697 };
698
699 struct io_op_def {
700         /* needs req->io allocated for deferral/async */
701         unsigned                async_ctx : 1;
702         /* needs current->mm setup, does mm access */
703         unsigned                needs_mm : 1;
704         /* needs req->file assigned */
705         unsigned                needs_file : 1;
706         /* don't fail if file grab fails */
707         unsigned                needs_file_no_error : 1;
708         /* hash wq insertion if file is a regular file */
709         unsigned                hash_reg_file : 1;
710         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
711         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
712         /* opcode is not supported by this kernel */
713         unsigned                not_supported : 1;
714         /* needs file table */
715         unsigned                file_table : 1;
716         /* needs ->fs */
717         unsigned                needs_fs : 1;
718         /* set if opcode supports polled "wait" */
719         unsigned                pollin : 1;
720         unsigned                pollout : 1;
721         /* op supports buffer selection */
722         unsigned                buffer_select : 1;
723         unsigned                needs_fsize : 1;
724 };
725
726 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
727         [IORING_OP_NOP] = {},
728         [IORING_OP_READV] = {
729                 .async_ctx              = 1,
730                 .needs_mm               = 1,
731                 .needs_file             = 1,
732                 .unbound_nonreg_file    = 1,
733                 .pollin                 = 1,
734                 .buffer_select          = 1,
735         },
736         [IORING_OP_WRITEV] = {
737                 .async_ctx              = 1,
738                 .needs_mm               = 1,
739                 .needs_file             = 1,
740                 .hash_reg_file          = 1,
741                 .unbound_nonreg_file    = 1,
742                 .pollout                = 1,
743                 .needs_fsize            = 1,
744         },
745         [IORING_OP_FSYNC] = {
746                 .needs_file             = 1,
747         },
748         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
749                 .needs_file             = 1,
750                 .unbound_nonreg_file    = 1,
751                 .pollin                 = 1,
752         },
753         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
754                 .needs_file             = 1,
755                 .hash_reg_file          = 1,
756                 .unbound_nonreg_file    = 1,
757                 .pollout                = 1,
758                 .needs_fsize            = 1,
759         },
760         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
761                 .needs_file             = 1,
762                 .unbound_nonreg_file    = 1,
763         },
764         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
765         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
766                 .needs_file             = 1,
767         },
768         [IORING_OP_SENDMSG] = {
769                 .async_ctx              = 1,
770                 .needs_mm               = 1,
771                 .needs_file             = 1,
772                 .unbound_nonreg_file    = 1,
773                 .needs_fs               = 1,
774                 .pollout                = 1,
775         },
776         [IORING_OP_RECVMSG] = {
777                 .async_ctx              = 1,
778                 .needs_mm               = 1,
779                 .needs_file             = 1,
780                 .unbound_nonreg_file    = 1,
781                 .needs_fs               = 1,
782                 .pollin                 = 1,
783                 .buffer_select          = 1,
784         },
785         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
786                 .async_ctx              = 1,
787                 .needs_mm               = 1,
788         },
789         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {},
790         [IORING_OP_ACCEPT] = {
791                 .needs_mm               = 1,
792                 .needs_file             = 1,
793                 .unbound_nonreg_file    = 1,
794                 .file_table             = 1,
795                 .pollin                 = 1,
796         },
797         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
798         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
799                 .async_ctx              = 1,
800                 .needs_mm               = 1,
801         },
802         [IORING_OP_CONNECT] = {
803                 .async_ctx              = 1,
804                 .needs_mm               = 1,
805                 .needs_file             = 1,
806                 .unbound_nonreg_file    = 1,
807                 .pollout                = 1,
808         },
809         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
810                 .needs_file             = 1,
811                 .needs_fsize            = 1,
812         },
813         [IORING_OP_OPENAT] = {
814                 .file_table             = 1,
815                 .needs_fs               = 1,
816         },
817         [IORING_OP_CLOSE] = {
818                 .needs_file             = 1,
819                 .needs_file_no_error    = 1,
820                 .file_table             = 1,
821         },
822         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
823                 .needs_mm               = 1,
824                 .file_table             = 1,
825         },
826         [IORING_OP_STATX] = {
827                 .needs_mm               = 1,
828                 .needs_fs               = 1,
829                 .file_table             = 1,
830         },
831         [IORING_OP_READ] = {
832                 .needs_mm               = 1,
833                 .needs_file             = 1,
834                 .unbound_nonreg_file    = 1,
835                 .pollin                 = 1,
836                 .buffer_select          = 1,
837         },
838         [IORING_OP_WRITE] = {
839                 .needs_mm               = 1,
840                 .needs_file             = 1,
841                 .unbound_nonreg_file    = 1,
842                 .pollout                = 1,
843                 .needs_fsize            = 1,
844         },
845         [IORING_OP_FADVISE] = {
846                 .needs_file             = 1,
847         },
848         [IORING_OP_MADVISE] = {
849                 .needs_mm               = 1,
850         },
851         [IORING_OP_SEND] = {
852                 .needs_mm               = 1,
853                 .needs_file             = 1,
854                 .unbound_nonreg_file    = 1,
855                 .pollout                = 1,
856         },
857         [IORING_OP_RECV] = {
858                 .needs_mm               = 1,
859                 .needs_file             = 1,
860                 .unbound_nonreg_file    = 1,
861                 .pollin                 = 1,
862                 .buffer_select          = 1,
863         },
864         [IORING_OP_OPENAT2] = {
865                 .file_table             = 1,
866                 .needs_fs               = 1,
867         },
868         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
869                 .unbound_nonreg_file    = 1,
870                 .file_table             = 1,
871         },
872         [IORING_OP_SPLICE] = {
873                 .needs_file             = 1,
874                 .hash_reg_file          = 1,
875                 .unbound_nonreg_file    = 1,
876         },
877         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
878         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
879         [IORING_OP_TEE] = {
880                 .needs_file             = 1,
881                 .hash_reg_file          = 1,
882                 .unbound_nonreg_file    = 1,
883         },
884 };
885
886 enum io_mem_account {
887         ACCT_LOCKED,
888         ACCT_PINNED,
889 };
890
891 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
892                              struct io_comp_state *cs);
893 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
894 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
895 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
896 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
897 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
898 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
899 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
900 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
901                                  struct io_uring_files_update *ip,
902                                  unsigned nr_args);
903 static int io_prep_work_files(struct io_kiocb *req);
904 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req);
905 static int io_file_get(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
906                        int fd, struct file **out_file, bool fixed);
907 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req,
908                            const struct io_uring_sqe *sqe,
909                            struct io_comp_state *cs);
910 static void io_file_put_work(struct work_struct *work);
911
912 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
913                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
914                                bool needs_lock);
915 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
916                              const struct iovec *fast_iov,
917                              struct iov_iter *iter, bool force);
918
919 static struct kmem_cache *req_cachep;
920
921 static const struct file_operations io_uring_fops;
922
923 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
924 {
925 #if defined(CONFIG_UNIX)
926         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
927                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
928
929                 return ctx->ring_sock->sk;
930         }
931 #endif
932         return NULL;
933 }
934 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
935
936 static void io_get_req_task(struct io_kiocb *req)
937 {
938         if (req->flags & REQ_F_TASK_PINNED)
939                 return;
940         get_task_struct(req->task);
941         req->flags |= REQ_F_TASK_PINNED;
942 }
943
944 static inline void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
945 {
946         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED |
947                           REQ_F_INFLIGHT))
948                 __io_clean_op(req);
949 }
950
951 /* not idempotent -- it doesn't clear REQ_F_TASK_PINNED */
952 static void __io_put_req_task(struct io_kiocb *req)
953 {
954         if (req->flags & REQ_F_TASK_PINNED)
955                 put_task_struct(req->task);
956 }
957
958 static void io_sq_thread_drop_mm(void)
959 {
960         struct mm_struct *mm = current->mm;
961
962         if (mm) {
963                 kthread_unuse_mm(mm);
964                 mmput(mm);
965         }
966 }
967
968 static int __io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx)
969 {
970         if (!current->mm) {
971                 if (unlikely(!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ||
972                              !mmget_not_zero(ctx->sqo_mm)))
973                         return -EFAULT;
974                 kthread_use_mm(ctx->sqo_mm);
975         }
976
977         return 0;
978 }
979
980 static int io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx,
981                                    struct io_kiocb *req)
982 {
983         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_mm)
984                 return 0;
985         return __io_sq_thread_acquire_mm(ctx);
986 }
987
988 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
989 {
990         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
991                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
992 }
993
994 /*
995  * Note: must call io_req_init_async() for the first time you
996  * touch any members of io_wq_work.
997  */
998 static inline void io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
999 {
1000         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
1001                 return;
1002
1003         memset(&req->work, 0, sizeof(req->work));
1004         req->flags |= REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1005 }
1006
1007 static inline bool io_async_submit(struct io_ring_ctx *ctx)
1008 {
1009         return ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL;
1010 }
1011
1012 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1013 {
1014         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1015
1016         complete(&ctx->ref_comp);
1017 }
1018
1019 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1020 {
1021         return !req->timeout.off;
1022 }
1023
1024 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1025 {
1026         struct io_ring_ctx *ctx;
1027         int hash_bits;
1028
1029         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1030         if (!ctx)
1031                 return NULL;
1032
1033         ctx->fallback_req = kmem_cache_alloc(req_cachep, GFP_KERNEL);
1034         if (!ctx->fallback_req)
1035                 goto err;
1036
1037         /*
1038          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1039          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1040          */
1041         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1042         hash_bits -= 5;
1043         if (hash_bits <= 0)
1044                 hash_bits = 1;
1045         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1046         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1047                                         GFP_KERNEL);
1048         if (!ctx->cancel_hash)
1049                 goto err;
1050         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1051
1052         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1053                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1054                 goto err;
1055
1056         ctx->flags = p->flags;
1057         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_wait);
1058         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1059         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1060         init_completion(&ctx->ref_comp);
1061         init_completion(&ctx->sq_thread_comp);
1062         idr_init(&ctx->io_buffer_idr);
1063         idr_init(&ctx->personality_idr);
1064         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1065         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1066         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1067         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1068         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1069         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1070         init_waitqueue_head(&ctx->inflight_wait);
1071         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1072         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1073         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->file_put_work, io_file_put_work);
1074         init_llist_head(&ctx->file_put_llist);
1075         return ctx;
1076 err:
1077         if (ctx->fallback_req)
1078                 kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
1079         kfree(ctx->cancel_hash);
1080         kfree(ctx);
1081         return NULL;
1082 }
1083
1084 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1085 {
1086         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1087                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1088
1089                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1090                                 + atomic_read(&ctx->cached_cq_overflow);
1091         }
1092
1093         return false;
1094 }
1095
1096 static void __io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1097 {
1098         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1099
1100         /* order cqe stores with ring update */
1101         smp_store_release(&rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1102
1103         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait)) {
1104                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1105                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1106         }
1107 }
1108
1109 /*
1110  * Returns true if we need to defer file table putting. This can only happen
1111  * from the error path with REQ_F_COMP_LOCKED set.
1112  */
1113 static bool io_req_clean_work(struct io_kiocb *req)
1114 {
1115         if (!(req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED))
1116                 return false;
1117
1118         req->flags &= ~REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1119
1120         if (req->work.mm) {
1121                 mmdrop(req->work.mm);
1122                 req->work.mm = NULL;
1123         }
1124         if (req->work.creds) {
1125                 put_cred(req->work.creds);
1126                 req->work.creds = NULL;
1127         }
1128         if (req->work.fs) {
1129                 struct fs_struct *fs = req->work.fs;
1130
1131                 if (req->flags & REQ_F_COMP_LOCKED)
1132                         return true;
1133
1134                 spin_lock(&req->work.fs->lock);
1135                 if (--fs->users)
1136                         fs = NULL;
1137                 spin_unlock(&req->work.fs->lock);
1138                 if (fs)
1139                         free_fs_struct(fs);
1140                 req->work.fs = NULL;
1141         }
1142
1143         return false;
1144 }
1145
1146 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1147 {
1148         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1149
1150         io_req_init_async(req);
1151
1152         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1153                 if (def->hash_reg_file || (req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1154                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1155         } else {
1156                 if (def->unbound_nonreg_file)
1157                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1158         }
1159         if (!req->work.mm && def->needs_mm) {
1160                 mmgrab(current->mm);
1161                 req->work.mm = current->mm;
1162         }
1163         if (!req->work.creds)
1164                 req->work.creds = get_current_cred();
1165         if (!req->work.fs && def->needs_fs) {
1166                 spin_lock(&current->fs->lock);
1167                 if (!current->fs->in_exec) {
1168                         req->work.fs = current->fs;
1169                         req->work.fs->users++;
1170                 } else {
1171                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1172                 }
1173                 spin_unlock(&current->fs->lock);
1174         }
1175         if (def->needs_fsize)
1176                 req->work.fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
1177         else
1178                 req->work.fsize = RLIM_INFINITY;
1179 }
1180
1181 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1182 {
1183         struct io_kiocb *cur;
1184
1185         io_prep_async_work(req);
1186         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
1187                 list_for_each_entry(cur, &req->link_list, link_list)
1188                         io_prep_async_work(cur);
1189 }
1190
1191 static struct io_kiocb *__io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1192 {
1193         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1194         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1195
1196         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1197                                         &req->work, req->flags);
1198         io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
1199         return link;
1200 }
1201
1202 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1203 {
1204         struct io_kiocb *link;
1205
1206         /* init ->work of the whole link before punting */
1207         io_prep_async_link(req);
1208         link = __io_queue_async_work(req);
1209
1210         if (link)
1211                 io_queue_linked_timeout(link);
1212 }
1213
1214 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
1215 {
1216         int ret;
1217
1218         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
1219         if (ret != -1) {
1220                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1221                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1222                 list_del_init(&req->timeout.list);
1223                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1224                 io_cqring_fill_event(req, 0);
1225                 io_put_req(req);
1226         }
1227 }
1228
1229 static void io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1230 {
1231         struct io_kiocb *req, *tmp;
1232
1233         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1234         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list)
1235                 io_kill_timeout(req);
1236         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1237 }
1238
1239 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1240 {
1241         do {
1242                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1243                                                 struct io_defer_entry, list);
1244                 struct io_kiocb *link;
1245
1246                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1247                         break;
1248                 list_del_init(&de->list);
1249                 /* punt-init is done before queueing for defer */
1250                 link = __io_queue_async_work(de->req);
1251                 if (link) {
1252                         __io_queue_linked_timeout(link);
1253                         /* drop submission reference */
1254                         link->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1255                         io_put_req(link);
1256                 }
1257                 kfree(de);
1258         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1259 }
1260
1261 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1262 {
1263         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1264                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1265                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1266
1267                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1268                         break;
1269                 if (req->timeout.target_seq != ctx->cached_cq_tail
1270                                         - atomic_read(&ctx->cq_timeouts))
1271                         break;
1272
1273                 list_del_init(&req->timeout.list);
1274                 io_kill_timeout(req);
1275         }
1276 }
1277
1278 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1279 {
1280         io_flush_timeouts(ctx);
1281         __io_commit_cqring(ctx);
1282
1283         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1284                 __io_queue_deferred(ctx);
1285 }
1286
1287 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1288 {
1289         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1290         unsigned tail;
1291
1292         tail = ctx->cached_cq_tail;
1293         /*
1294          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1295          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1296          * fill the cq entry
1297          */
1298         if (tail - READ_ONCE(rings->cq.head) == rings->cq_ring_entries)
1299                 return NULL;
1300
1301         ctx->cached_cq_tail++;
1302         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1303 }
1304
1305 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1306 {
1307         if (!ctx->cq_ev_fd)
1308                 return false;
1309         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1310                 return false;
1311         if (!ctx->eventfd_async)
1312                 return true;
1313         return io_wq_current_is_worker();
1314 }
1315
1316 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1317 {
1318         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1319                 wake_up(&ctx->wait);
1320         if (waitqueue_active(&ctx->sqo_wait))
1321                 wake_up(&ctx->sqo_wait);
1322         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1323                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1324 }
1325
1326 static void io_cqring_mark_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1327 {
1328         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1329                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1330                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1331                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1332         }
1333 }
1334
1335 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1336 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1337 {
1338         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1339         struct io_uring_cqe *cqe;
1340         struct io_kiocb *req;
1341         unsigned long flags;
1342         LIST_HEAD(list);
1343
1344         if (!force) {
1345                 if (list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
1346                         return true;
1347                 if ((ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head) ==
1348                     rings->cq_ring_entries))
1349                         return false;
1350         }
1351
1352         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1353
1354         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
1355         if (force)
1356                 ctx->cq_overflow_flushed = 1;
1357
1358         cqe = NULL;
1359         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1360                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1361                 if (!cqe && !force)
1362                         break;
1363
1364                 req = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list, struct io_kiocb,
1365                                                 compl.list);
1366                 list_move(&req->compl.list, &list);
1367                 if (cqe) {
1368                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1369                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1370                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->compl.cflags);
1371                 } else {
1372                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1373                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1374                 }
1375         }
1376
1377         io_commit_cqring(ctx);
1378         io_cqring_mark_overflow(ctx);
1379
1380         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1381         io_cqring_ev_posted(ctx);
1382
1383         while (!list_empty(&list)) {
1384                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, compl.list);
1385                 list_del(&req->compl.list);
1386                 io_put_req(req);
1387         }
1388
1389         return cqe != NULL;
1390 }
1391
1392 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1393 {
1394         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1395         struct io_uring_cqe *cqe;
1396
1397         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1398
1399         /*
1400          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1401          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1402          * the ring.
1403          */
1404         cqe = io_get_cqring(ctx);
1405         if (likely(cqe)) {
1406                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1407                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1408                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1409         } else if (ctx->cq_overflow_flushed) {
1410                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1411                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1412         } else {
1413                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1414                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1415                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1416                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1417                 }
1418                 io_clean_op(req);
1419                 req->result = res;
1420                 req->compl.cflags = cflags;
1421                 refcount_inc(&req->refs);
1422                 list_add_tail(&req->compl.list, &ctx->cq_overflow_list);
1423         }
1424 }
1425
1426 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1427 {
1428         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1429 }
1430
1431 static void io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1432 {
1433         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1434         unsigned long flags;
1435
1436         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1437         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1438         io_commit_cqring(ctx);
1439         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1440
1441         io_cqring_ev_posted(ctx);
1442 }
1443
1444 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs)
1445 {
1446         struct io_ring_ctx *ctx = cs->ctx;
1447
1448         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1449         while (!list_empty(&cs->list)) {
1450                 struct io_kiocb *req;
1451
1452                 req = list_first_entry(&cs->list, struct io_kiocb, compl.list);
1453                 list_del(&req->compl.list);
1454                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
1455                 if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)) {
1456                         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1457                         io_put_req(req);
1458                 } else {
1459                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1460                         io_put_req(req);
1461                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1462                 }
1463         }
1464         io_commit_cqring(ctx);
1465         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1466
1467         io_cqring_ev_posted(ctx);
1468         cs->nr = 0;
1469 }
1470
1471 static void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res, unsigned cflags,
1472                               struct io_comp_state *cs)
1473 {
1474         if (!cs) {
1475                 io_cqring_add_event(req, res, cflags);
1476                 io_put_req(req);
1477         } else {
1478                 io_clean_op(req);
1479                 req->result = res;
1480                 req->compl.cflags = cflags;
1481                 list_add_tail(&req->compl.list, &cs->list);
1482                 if (++cs->nr >= 32)
1483                         io_submit_flush_completions(cs);
1484         }
1485 }
1486
1487 static void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1488 {
1489         __io_req_complete(req, res, 0, NULL);
1490 }
1491
1492 static inline bool io_is_fallback_req(struct io_kiocb *req)
1493 {
1494         return req == (struct io_kiocb *)
1495                         ((unsigned long) req->ctx->fallback_req & ~1UL);
1496 }
1497
1498 static struct io_kiocb *io_get_fallback_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1499 {
1500         struct io_kiocb *req;
1501
1502         req = ctx->fallback_req;
1503         if (!test_and_set_bit_lock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req))
1504                 return req;
1505
1506         return NULL;
1507 }
1508
1509 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx,
1510                                      struct io_submit_state *state)
1511 {
1512         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1513         struct io_kiocb *req;
1514
1515         if (!state->free_reqs) {
1516                 size_t sz;
1517                 int ret;
1518
1519                 sz = min_t(size_t, state->ios_left, ARRAY_SIZE(state->reqs));
1520                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, sz, state->reqs);
1521
1522                 /*
1523                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1524                  * retry single alloc to be on the safe side.
1525                  */
1526                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1527                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1528                         if (!state->reqs[0])
1529                                 goto fallback;
1530                         ret = 1;
1531                 }
1532                 state->free_reqs = ret - 1;
1533                 req = state->reqs[ret - 1];
1534         } else {
1535                 state->free_reqs--;
1536                 req = state->reqs[state->free_reqs];
1537         }
1538
1539         return req;
1540 fallback:
1541         return io_get_fallback_req(ctx);
1542 }
1543
1544 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1545                           bool fixed)
1546 {
1547         if (fixed)
1548                 percpu_ref_put(req->fixed_file_refs);
1549         else
1550                 fput(file);
1551 }
1552
1553 static bool io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1554 {
1555         io_clean_op(req);
1556
1557         if (req->io)
1558                 kfree(req->io);
1559         if (req->file)
1560                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1561
1562         return io_req_clean_work(req);
1563 }
1564
1565 static void __io_free_req_finish(struct io_kiocb *req)
1566 {
1567         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1568
1569         __io_put_req_task(req);
1570         if (likely(!io_is_fallback_req(req)))
1571                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
1572         else
1573                 clear_bit_unlock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req);
1574         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1575 }
1576
1577 static void io_req_task_file_table_put(struct callback_head *cb)
1578 {
1579         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1580         struct fs_struct *fs = req->work.fs;
1581
1582         spin_lock(&req->work.fs->lock);
1583         if (--fs->users)
1584                 fs = NULL;
1585         spin_unlock(&req->work.fs->lock);
1586         if (fs)
1587                 free_fs_struct(fs);
1588         req->work.fs = NULL;
1589         __io_free_req_finish(req);
1590 }
1591
1592 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1593 {
1594         if (!io_dismantle_req(req)) {
1595                 __io_free_req_finish(req);
1596         } else {
1597                 int ret;
1598
1599                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_file_table_put);
1600                 ret = task_work_add(req->task, &req->task_work, TWA_RESUME);
1601                 if (unlikely(ret)) {
1602                         struct task_struct *tsk;
1603
1604                         tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
1605                         task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
1606                 }
1607         }
1608 }
1609
1610 static bool io_link_cancel_timeout(struct io_kiocb *req)
1611 {
1612         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1613         int ret;
1614
1615         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
1616         if (ret != -1) {
1617                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
1618                 io_commit_cqring(ctx);
1619                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1620                 io_put_req(req);
1621                 return true;
1622         }
1623
1624         return false;
1625 }
1626
1627 static bool __io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1628 {
1629         struct io_kiocb *link;
1630         bool wake_ev;
1631
1632         if (list_empty(&req->link_list))
1633                 return false;
1634         link = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1635         if (link->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
1636                 return false;
1637
1638         list_del_init(&link->link_list);
1639         link->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1640         wake_ev = io_link_cancel_timeout(link);
1641         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1642         return wake_ev;
1643 }
1644
1645 static void io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1646 {
1647         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1648         bool wake_ev;
1649
1650         if (!(req->flags & REQ_F_COMP_LOCKED)) {
1651                 unsigned long flags;
1652
1653                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1654                 wake_ev = __io_kill_linked_timeout(req);
1655                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1656         } else {
1657                 wake_ev = __io_kill_linked_timeout(req);
1658         }
1659
1660         if (wake_ev)
1661                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1662 }
1663
1664 static struct io_kiocb *io_req_link_next(struct io_kiocb *req)
1665 {
1666         struct io_kiocb *nxt;
1667
1668         /*
1669          * The list should never be empty when we are called here. But could
1670          * potentially happen if the chain is messed up, check to be on the
1671          * safe side.
1672          */
1673         if (unlikely(list_empty(&req->link_list)))
1674                 return NULL;
1675
1676         nxt = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1677         list_del_init(&req->link_list);
1678         if (!list_empty(&nxt->link_list))
1679                 nxt->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
1680         return nxt;
1681 }
1682
1683 /*
1684  * Called if REQ_F_LINK_HEAD is set, and we fail the head request
1685  */
1686 static void __io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1687 {
1688         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1689
1690         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1691                 struct io_kiocb *link = list_first_entry(&req->link_list,
1692                                                 struct io_kiocb, link_list);
1693
1694                 list_del_init(&link->link_list);
1695                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1696
1697                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1698                 link->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1699                 __io_double_put_req(link);
1700                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1701         }
1702
1703         io_commit_cqring(ctx);
1704         io_cqring_ev_posted(ctx);
1705 }
1706
1707 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1708 {
1709         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1710
1711         if (!(req->flags & REQ_F_COMP_LOCKED)) {
1712                 unsigned long flags;
1713
1714                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1715                 __io_fail_links(req);
1716                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1717         } else {
1718                 __io_fail_links(req);
1719         }
1720
1721         io_cqring_ev_posted(ctx);
1722 }
1723
1724 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1725 {
1726         req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1727         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
1728                 io_kill_linked_timeout(req);
1729
1730         /*
1731          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1732          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1733          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1734          * of the chain.
1735          */
1736         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)))
1737                 return io_req_link_next(req);
1738         io_fail_links(req);
1739         return NULL;
1740 }
1741
1742 static struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1743 {
1744         if (likely(!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)))
1745                 return NULL;
1746         return __io_req_find_next(req);
1747 }
1748
1749 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req, struct callback_head *cb,
1750                                 bool twa_signal_ok)
1751 {
1752         struct task_struct *tsk = req->task;
1753         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1754         int ret, notify;
1755
1756         if (tsk->flags & PF_EXITING)
1757                 return -ESRCH;
1758
1759         /*
1760          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
1761          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
1762          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
1763          * will do the job.
1764          */
1765         notify = 0;
1766         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && twa_signal_ok)
1767                 notify = TWA_SIGNAL;
1768
1769         ret = task_work_add(tsk, cb, notify);
1770         if (!ret)
1771                 wake_up_process(tsk);
1772
1773         return ret;
1774 }
1775
1776 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
1777 {
1778         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1779
1780         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1781         io_cqring_fill_event(req, error);
1782         io_commit_cqring(ctx);
1783         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1784
1785         io_cqring_ev_posted(ctx);
1786         req_set_fail_links(req);
1787         io_double_put_req(req);
1788 }
1789
1790 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
1791 {
1792         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1793         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1794
1795         __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
1796         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1797 }
1798
1799 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
1800 {
1801         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1802
1803         if (!__io_sq_thread_acquire_mm(ctx)) {
1804                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1805                 __io_queue_sqe(req, NULL, NULL);
1806                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1807         } else {
1808                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
1809         }
1810 }
1811
1812 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
1813 {
1814         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1815         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1816
1817         __io_req_task_submit(req);
1818         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1819 }
1820
1821 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
1822 {
1823         int ret;
1824
1825         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
1826         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
1827
1828         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work, true);
1829         if (unlikely(ret)) {
1830                 struct task_struct *tsk;
1831
1832                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
1833                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
1834                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
1835                 wake_up_process(tsk);
1836         }
1837 }
1838
1839 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
1840 {
1841         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
1842
1843         if (nxt)
1844                 io_req_task_queue(nxt);
1845 }
1846
1847 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
1848 {
1849         io_queue_next(req);
1850         __io_free_req(req);
1851 }
1852
1853 struct req_batch {
1854         void *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
1855         int to_free;
1856
1857         struct task_struct      *task;
1858         int                     task_refs;
1859 };
1860
1861 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
1862 {
1863         rb->to_free = 0;
1864         rb->task_refs = 0;
1865         rb->task = NULL;
1866 }
1867
1868 static void __io_req_free_batch_flush(struct io_ring_ctx *ctx,
1869                                       struct req_batch *rb)
1870 {
1871         kmem_cache_free_bulk(req_cachep, rb->to_free, rb->reqs);
1872         percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->to_free);
1873         rb->to_free = 0;
1874 }
1875
1876 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
1877                                      struct req_batch *rb)
1878 {
1879         if (rb->to_free)
1880                 __io_req_free_batch_flush(ctx, rb);
1881         if (rb->task) {
1882                 put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
1883                 rb->task = NULL;
1884         }
1885 }
1886
1887 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req)
1888 {
1889         if (unlikely(io_is_fallback_req(req))) {
1890                 io_free_req(req);
1891                 return;
1892         }
1893         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
1894                 io_queue_next(req);
1895
1896         if (req->flags & REQ_F_TASK_PINNED) {
1897                 if (req->task != rb->task) {
1898                         if (rb->task)
1899                                 put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
1900                         rb->task = req->task;
1901                         rb->task_refs = 0;
1902                 }
1903                 rb->task_refs++;
1904                 req->flags &= ~REQ_F_TASK_PINNED;
1905         }
1906
1907         WARN_ON_ONCE(io_dismantle_req(req));
1908         rb->reqs[rb->to_free++] = req;
1909         if (unlikely(rb->to_free == ARRAY_SIZE(rb->reqs)))
1910                 __io_req_free_batch_flush(req->ctx, rb);
1911 }
1912
1913 /*
1914  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
1915  * was the last reference to this request.
1916  */
1917 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1918 {
1919         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1920
1921         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
1922                 nxt = io_req_find_next(req);
1923                 __io_free_req(req);
1924         }
1925         return nxt;
1926 }
1927
1928 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
1929 {
1930         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
1931                 io_free_req(req);
1932 }
1933
1934 static struct io_wq_work *io_steal_work(struct io_kiocb *req)
1935 {
1936         struct io_kiocb *nxt;
1937
1938         /*
1939          * A ref is owned by io-wq in which context we're. So, if that's the
1940          * last one, it's safe to steal next work. False negatives are Ok,
1941          * it just will be re-punted async in io_put_work()
1942          */
1943         if (refcount_read(&req->refs) != 1)
1944                 return NULL;
1945
1946         nxt = io_req_find_next(req);
1947         return nxt ? &nxt->work : NULL;
1948 }
1949
1950 /*
1951  * Must only be used if we don't need to care about links, usually from
1952  * within the completion handling itself.
1953  */
1954 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1955 {
1956         /* drop both submit and complete references */
1957         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1958                 __io_free_req(req);
1959 }
1960
1961 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1962 {
1963         /* drop both submit and complete references */
1964         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1965                 io_free_req(req);
1966 }
1967
1968 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx, bool noflush)
1969 {
1970         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1971
1972         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1973                 /*
1974                  * noflush == true is from the waitqueue handler, just ensure
1975                  * we wake up the task, and the next invocation will flush the
1976                  * entries. We cannot safely to it from here.
1977                  */
1978                 if (noflush && !list_empty(&ctx->cq_overflow_list))
1979                         return -1U;
1980
1981                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1982         }
1983
1984         /* See comment at the top of this file */
1985         smp_rmb();
1986         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head);
1987 }
1988
1989 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
1990 {
1991         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1992
1993         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
1994         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
1995 }
1996
1997 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
1998 {
1999         unsigned int cflags;
2000
2001         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2002         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2003         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2004         kfree(kbuf);
2005         return cflags;
2006 }
2007
2008 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2009 {
2010         struct io_buffer *kbuf;
2011
2012         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2013         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2014 }
2015
2016 static inline bool io_run_task_work(void)
2017 {
2018         /*
2019          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2020          * not add work to such a task.
2021          */
2022         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2023                 return false;
2024         if (current->task_works) {
2025                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2026                 task_work_run();
2027                 return true;
2028         }
2029
2030         return false;
2031 }
2032
2033 static void io_iopoll_queue(struct list_head *again)
2034 {
2035         struct io_kiocb *req;
2036
2037         do {
2038                 req = list_first_entry(again, struct io_kiocb, inflight_entry);
2039                 list_del(&req->inflight_entry);
2040                 __io_complete_rw(req, -EAGAIN, 0, NULL);
2041         } while (!list_empty(again));
2042 }
2043
2044 /*
2045  * Find and free completed poll iocbs
2046  */
2047 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2048                                struct list_head *done)
2049 {
2050         struct req_batch rb;
2051         struct io_kiocb *req;
2052         LIST_HEAD(again);
2053
2054         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2055         smp_rmb();
2056
2057         io_init_req_batch(&rb);
2058         while (!list_empty(done)) {
2059                 int cflags = 0;
2060
2061                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2062                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
2063                         req->result = 0;
2064                         req->iopoll_completed = 0;
2065                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &again);
2066                         continue;
2067                 }
2068                 list_del(&req->inflight_entry);
2069
2070                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2071                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2072
2073                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2074                 (*nr_events)++;
2075
2076                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2077                         io_req_free_batch(&rb, req);
2078         }
2079
2080         io_commit_cqring(ctx);
2081         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
2082                 io_cqring_ev_posted(ctx);
2083         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2084
2085         if (!list_empty(&again))
2086                 io_iopoll_queue(&again);
2087 }
2088
2089 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2090                         long min)
2091 {
2092         struct io_kiocb *req, *tmp;
2093         LIST_HEAD(done);
2094         bool spin;
2095         int ret;
2096
2097         /*
2098          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2099          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2100          */
2101         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2102
2103         ret = 0;
2104         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2105                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2106
2107                 /*
2108                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2109                  * If we find a request that requires polling, break out
2110                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2111                  */
2112                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2113                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2114                         continue;
2115                 }
2116                 if (!list_empty(&done))
2117                         break;
2118
2119                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2120                 if (ret < 0)
2121                         break;
2122
2123                 /* iopoll may have completed current req */
2124                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2125                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2126
2127                 if (ret && spin)
2128                         spin = false;
2129                 ret = 0;
2130         }
2131
2132         if (!list_empty(&done))
2133                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2134
2135         return ret;
2136 }
2137
2138 /*
2139  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2140  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2141  * as a non-spinning completion check.
2142  */
2143 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2144                                 long min)
2145 {
2146         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2147                 int ret;
2148
2149                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2150                 if (ret < 0)
2151                         return ret;
2152                 if (*nr_events >= min)
2153                         return 0;
2154         }
2155
2156         return 1;
2157 }
2158
2159 /*
2160  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2161  * find and complete them.
2162  */
2163 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2164 {
2165         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2166                 return;
2167
2168         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2169         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2170                 unsigned int nr_events = 0;
2171
2172                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2173
2174                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2175                 if (nr_events == 0)
2176                         break;
2177                 /*
2178                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2179                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2180                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2181                  */
2182                 if (need_resched()) {
2183                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2184                         cond_resched();
2185                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2186                 }
2187         }
2188         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2189 }
2190
2191 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2192 {
2193         unsigned int nr_events = 0;
2194         int iters = 0, ret = 0;
2195
2196         /*
2197          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2198          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2199          * that got punted to a workqueue.
2200          */
2201         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2202         do {
2203                 /*
2204                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2205                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2206                  * already triggered a CQE (eg in error).
2207                  */
2208                 if (io_cqring_events(ctx, false))
2209                         break;
2210
2211                 /*
2212                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2213                  * application entering polling for a command before it gets
2214                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2215                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2216                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2217                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2218                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2219                  * very same mutex.
2220                  */
2221                 if (!(++iters & 7)) {
2222                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2223                         io_run_task_work();
2224                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2225                 }
2226
2227                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2228                 if (ret <= 0)
2229                         break;
2230                 ret = 0;
2231         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2232
2233         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2234         return ret;
2235 }
2236
2237 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2238 {
2239         /*
2240          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2241          * thread.
2242          */
2243         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2244                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2245
2246                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2247         }
2248         file_end_write(req->file);
2249 }
2250
2251 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res,
2252                                   struct io_comp_state *cs)
2253 {
2254         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2255         int cflags = 0;
2256
2257         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2258                 kiocb_end_write(req);
2259
2260         if (res != req->result)
2261                 req_set_fail_links(req);
2262         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2263                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2264         __io_req_complete(req, res, cflags, cs);
2265 }
2266
2267 #ifdef CONFIG_BLOCK
2268 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req, int error)
2269 {
2270         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2271         ssize_t ret = -ECANCELED;
2272         struct iov_iter iter;
2273         int rw;
2274
2275         if (error) {
2276                 ret = error;
2277                 goto end_req;
2278         }
2279
2280         switch (req->opcode) {
2281         case IORING_OP_READV:
2282         case IORING_OP_READ_FIXED:
2283         case IORING_OP_READ:
2284                 rw = READ;
2285                 break;
2286         case IORING_OP_WRITEV:
2287         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2288         case IORING_OP_WRITE:
2289                 rw = WRITE;
2290                 break;
2291         default:
2292                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2293                                 req->opcode);
2294                 goto end_req;
2295         }
2296
2297         if (!req->io) {
2298                 ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2299                 if (ret < 0)
2300                         goto end_req;
2301                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, &iter, false);
2302                 if (!ret)
2303                         return true;
2304                 kfree(iovec);
2305         } else {
2306                 return true;
2307         }
2308 end_req:
2309         req_set_fail_links(req);
2310         io_req_complete(req, ret);
2311         return false;
2312 }
2313 #endif
2314
2315 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req, long res)
2316 {
2317 #ifdef CONFIG_BLOCK
2318         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2319         int ret;
2320
2321         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2322                 return false;
2323         if ((res != -EAGAIN && res != -EOPNOTSUPP) || io_wq_current_is_worker())
2324                 return false;
2325
2326         ret = io_sq_thread_acquire_mm(req->ctx, req);
2327
2328         if (io_resubmit_prep(req, ret)) {
2329                 refcount_inc(&req->refs);
2330                 io_queue_async_work(req);
2331                 return true;
2332         }
2333
2334 #endif
2335         return false;
2336 }
2337
2338 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2339                              struct io_comp_state *cs)
2340 {
2341         if (!io_rw_reissue(req, res))
2342                 io_complete_rw_common(&req->rw.kiocb, res, cs);
2343 }
2344
2345 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2346 {
2347         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2348
2349         __io_complete_rw(req, res, res2, NULL);
2350 }
2351
2352 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2353 {
2354         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2355
2356         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2357                 kiocb_end_write(req);
2358
2359         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2360                 req_set_fail_links(req);
2361
2362         WRITE_ONCE(req->result, res);
2363         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2364         smp_wmb();
2365         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2366 }
2367
2368 /*
2369  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2370  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2371  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2372  * accessing the kiocb cookie.
2373  */
2374 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2375 {
2376         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2377
2378         /*
2379          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2380          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2381          * different devices.
2382          */
2383         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2384                 ctx->poll_multi_file = false;
2385         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2386                 struct io_kiocb *list_req;
2387
2388                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2389                                                 inflight_entry);
2390                 if (list_req->file != req->file)
2391                         ctx->poll_multi_file = true;
2392         }
2393
2394         /*
2395          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2396          * it to the front so we find it first.
2397          */
2398         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2399                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2400         else
2401                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2402
2403         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2404             wq_has_sleeper(&ctx->sqo_wait))
2405                 wake_up(&ctx->sqo_wait);
2406 }
2407
2408 static void __io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2409 {
2410         if (state->has_refs)
2411                 fput_many(state->file, state->has_refs);
2412         state->file = NULL;
2413 }
2414
2415 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2416 {
2417         if (state->file)
2418                 __io_state_file_put(state);
2419 }
2420
2421 /*
2422  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2423  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2424  * has more than one submission.
2425  */
2426 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2427 {
2428         if (!state)
2429                 return fget(fd);
2430
2431         if (state->file) {
2432                 if (state->fd == fd) {
2433                         state->has_refs--;
2434                         state->ios_left--;
2435                         return state->file;
2436                 }
2437                 __io_state_file_put(state);
2438         }
2439         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2440         if (!state->file)
2441                 return NULL;
2442
2443         state->fd = fd;
2444         state->ios_left--;
2445         state->has_refs = state->ios_left;
2446         return state->file;
2447 }
2448
2449 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2450 {
2451 #ifdef CONFIG_BLOCK
2452         return !bdev || queue_is_mq(bdev_get_queue(bdev));
2453 #else
2454         return true;
2455 #endif
2456 }
2457
2458 /*
2459  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2460  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2461  * inline.
2462  */
2463 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2464 {
2465         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2466
2467         if (S_ISBLK(mode)) {
2468                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_bdev))
2469                         return true;
2470                 return false;
2471         }
2472         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2473                 return true;
2474         if (S_ISREG(mode)) {
2475                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2476                     file->f_op != &io_uring_fops)
2477                         return true;
2478                 return false;
2479         }
2480
2481         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2482         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2483                 return true;
2484
2485         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2486                 return false;
2487
2488         if (rw == READ)
2489                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2490
2491         return file->f_op->write_iter != NULL;
2492 }
2493
2494 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2495                       bool force_nonblock)
2496 {
2497         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2498         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2499         unsigned ioprio;
2500         int ret;
2501
2502         if (S_ISREG(file_inode(req->file)->i_mode))
2503                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2504
2505         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2506         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(req->file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2507                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2508                 kiocb->ki_pos = req->file->f_pos;
2509         }
2510         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2511         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2512         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2513         if (unlikely(ret))
2514                 return ret;
2515
2516         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2517         if (ioprio) {
2518                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2519                 if (ret)
2520                         return ret;
2521
2522                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2523         } else
2524                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2525
2526         /* don't allow async punt if RWF_NOWAIT was requested */
2527         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2528                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2529
2530         if (kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT)
2531                 io_get_req_task(req);
2532
2533         if (force_nonblock)
2534                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
2535
2536         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2537                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2538                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2539                         return -EOPNOTSUPP;
2540
2541                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2542                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2543                 req->iopoll_completed = 0;
2544                 io_get_req_task(req);
2545         } else {
2546                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2547                         return -EINVAL;
2548                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2549         }
2550
2551         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2552         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2553         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2554         return 0;
2555 }
2556
2557 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2558 {
2559         switch (ret) {
2560         case -EIOCBQUEUED:
2561                 break;
2562         case -ERESTARTSYS:
2563         case -ERESTARTNOINTR:
2564         case -ERESTARTNOHAND:
2565         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2566                 /*
2567                  * We can't just restart the syscall, since previously
2568                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2569                  * IO with EINTR.
2570                  */
2571                 ret = -EINTR;
2572                 fallthrough;
2573         default:
2574                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2575         }
2576 }
2577
2578 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2579                        struct io_comp_state *cs)
2580 {
2581         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2582
2583         /* add previously done IO, if any */
2584         if (req->io && req->io->rw.bytes_done > 0) {
2585                 if (ret < 0)
2586                         ret = req->io->rw.bytes_done;
2587                 else
2588                         ret += req->io->rw.bytes_done;
2589         }
2590
2591         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2592                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2593         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2594                 __io_complete_rw(req, ret, 0, cs);
2595         else
2596                 io_rw_done(kiocb, ret);
2597 }
2598
2599 static ssize_t io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw,
2600                                struct iov_iter *iter)
2601 {
2602         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2603         size_t len = req->rw.len;
2604         struct io_mapped_ubuf *imu;
2605         u16 index, buf_index;
2606         size_t offset;
2607         u64 buf_addr;
2608
2609         /* attempt to use fixed buffers without having provided iovecs */
2610         if (unlikely(!ctx->user_bufs))
2611                 return -EFAULT;
2612
2613         buf_index = req->buf_index;
2614         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2615                 return -EFAULT;
2616
2617         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2618         imu = &ctx->user_bufs[index];
2619         buf_addr = req->rw.addr;
2620
2621         /* overflow */
2622         if (buf_addr + len < buf_addr)
2623                 return -EFAULT;
2624         /* not inside the mapped region */
2625         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2626                 return -EFAULT;
2627
2628         /*
2629          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2630          * and advance us to the beginning.
2631          */
2632         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2633         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2634
2635         if (offset) {
2636                 /*
2637                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2638                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2639                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2640                  * we know that:
2641                  *
2642                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2643                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2644                  *    first and last bvec
2645                  *
2646                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2647                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2648                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2649                  * since we can just skip the first segment, which may not
2650                  * be PAGE_SIZE aligned.
2651                  */
2652                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2653
2654                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2655                         iov_iter_advance(iter, offset);
2656                 } else {
2657                         unsigned long seg_skip;
2658
2659                         /* skip first vec */
2660                         offset -= bvec->bv_len;
2661                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2662
2663                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2664                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2665                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2666                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2667                 }
2668         }
2669
2670         return len;
2671 }
2672
2673 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2674 {
2675         if (needs_lock)
2676                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2677 }
2678
2679 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2680 {
2681         /*
2682          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2683          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2684          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2685          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2686          */
2687         if (needs_lock)
2688                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2689 }
2690
2691 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2692                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2693                                           bool needs_lock)
2694 {
2695         struct io_buffer *head;
2696
2697         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2698                 return kbuf;
2699
2700         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2701
2702         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2703
2704         head = idr_find(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2705         if (head) {
2706                 if (!list_empty(&head->list)) {
2707                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2708                                                         list);
2709                         list_del(&kbuf->list);
2710                 } else {
2711                         kbuf = head;
2712                         idr_remove(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2713                 }
2714                 if (*len > kbuf->len)
2715                         *len = kbuf->len;
2716         } else {
2717                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2718         }
2719
2720         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2721
2722         return kbuf;
2723 }
2724
2725 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2726                                         bool needs_lock)
2727 {
2728         struct io_buffer *kbuf;
2729         u16 bgid;
2730
2731         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2732         bgid = req->buf_index;
2733         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2734         if (IS_ERR(kbuf))
2735                 return kbuf;
2736         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2737         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2738         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2739 }
2740
2741 #ifdef CONFIG_COMPAT
2742 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2743                                 bool needs_lock)
2744 {
2745         struct compat_iovec __user *uiov;
2746         compat_ssize_t clen;
2747         void __user *buf;
2748         ssize_t len;
2749
2750         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2751         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2752                 return -EFAULT;
2753         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2754                 return -EFAULT;
2755         if (clen < 0)
2756                 return -EINVAL;
2757
2758         len = clen;
2759         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2760         if (IS_ERR(buf))
2761                 return PTR_ERR(buf);
2762         iov[0].iov_base = buf;
2763         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2764         return 0;
2765 }
2766 #endif
2767
2768 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2769                                       bool needs_lock)
2770 {
2771         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2772         void __user *buf;
2773         ssize_t len;
2774
2775         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2776                 return -EFAULT;
2777
2778         len = iov[0].iov_len;
2779         if (len < 0)
2780                 return -EINVAL;
2781         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2782         if (IS_ERR(buf))
2783                 return PTR_ERR(buf);
2784         iov[0].iov_base = buf;
2785         iov[0].iov_len = len;
2786         return 0;
2787 }
2788
2789 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2790                                     bool needs_lock)
2791 {
2792         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2793                 struct io_buffer *kbuf;
2794
2795                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2796                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2797                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2798                 return 0;
2799         }
2800         if (!req->rw.len)
2801                 return 0;
2802         else if (req->rw.len > 1)
2803                 return -EINVAL;
2804
2805 #ifdef CONFIG_COMPAT
2806         if (req->ctx->compat)
2807                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2808 #endif
2809
2810         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2811 }
2812
2813 static ssize_t __io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
2814                                  struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
2815                                  bool needs_lock)
2816 {
2817         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2818         size_t sqe_len = req->rw.len;
2819         ssize_t ret;
2820         u8 opcode;
2821
2822         opcode = req->opcode;
2823         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2824                 *iovec = NULL;
2825                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
2826         }
2827
2828         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
2829         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
2830                 return -EINVAL;
2831
2832         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
2833                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2834                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
2835                         if (IS_ERR(buf))
2836                                 return PTR_ERR(buf);
2837                         req->rw.len = sqe_len;
2838                 }
2839
2840                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
2841                 *iovec = NULL;
2842                 return ret < 0 ? ret : sqe_len;
2843         }
2844
2845         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2846                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
2847                 if (!ret) {
2848                         ret = (*iovec)->iov_len;
2849                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, ret);
2850                 }
2851                 *iovec = NULL;
2852                 return ret;
2853         }
2854
2855 #ifdef CONFIG_COMPAT
2856         if (req->ctx->compat)
2857                 return compat_import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV,
2858                                                 iovec, iter);
2859 #endif
2860
2861         return import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter);
2862 }
2863
2864 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
2865                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
2866                                bool needs_lock)
2867 {
2868         if (!req->io)
2869                 return __io_import_iovec(rw, req, iovec, iter, needs_lock);
2870         *iovec = NULL;
2871         return iov_iter_count(&req->io->rw.iter);
2872 }
2873
2874 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
2875 {
2876         return kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM ? NULL : &kiocb->ki_pos;
2877 }
2878
2879 /*
2880  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
2881  * by looping over ->read() or ->write() manually.
2882  */
2883 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct file *file, struct kiocb *kiocb,
2884                            struct iov_iter *iter)
2885 {
2886         ssize_t ret = 0;
2887
2888         /*
2889          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
2890          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
2891          * the kiocb to be handled from an async context.
2892          */
2893         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2894                 return -EOPNOTSUPP;
2895         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2896                 return -EAGAIN;
2897
2898         while (iov_iter_count(iter)) {
2899                 struct iovec iovec;
2900                 ssize_t nr;
2901
2902                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
2903                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
2904                 } else {
2905                         /* fixed buffers import bvec */
2906                         iovec.iov_base = kmap(iter->bvec->bv_page)
2907                                                 + iter->iov_offset;
2908                         iovec.iov_len = min(iter->count,
2909                                         iter->bvec->bv_len - iter->iov_offset);
2910                 }
2911
2912                 if (rw == READ) {
2913                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
2914                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
2915                 } else {
2916                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
2917                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
2918                 }
2919
2920                 if (iov_iter_is_bvec(iter))
2921                         kunmap(iter->bvec->bv_page);
2922
2923                 if (nr < 0) {
2924                         if (!ret)
2925                                 ret = nr;
2926                         break;
2927                 }
2928                 ret += nr;
2929                 if (nr != iovec.iov_len)
2930                         break;
2931                 iov_iter_advance(iter, nr);
2932         }
2933
2934         return ret;
2935 }
2936
2937 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
2938                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
2939 {
2940         struct io_async_rw *rw = &req->io->rw;
2941
2942         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
2943         rw->free_iovec = NULL;
2944         rw->bytes_done = 0;
2945         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
2946         if (iter->type == ITER_BVEC)
2947                 return;
2948         if (!iovec) {
2949                 unsigned iov_off = 0;
2950
2951                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
2952                 if (iter->iov != fast_iov) {
2953                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
2954                         rw->iter.iov += iov_off;
2955                 }
2956                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
2957                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
2958                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
2959         } else {
2960                 rw->free_iovec = iovec;
2961                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
2962         }
2963 }
2964
2965 static inline int __io_alloc_async_ctx(struct io_kiocb *req)
2966 {
2967         req->io = kmalloc(sizeof(*req->io), GFP_KERNEL);
2968         return req->io == NULL;
2969 }
2970
2971 static int io_alloc_async_ctx(struct io_kiocb *req)
2972 {
2973         if (!io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2974                 return 0;
2975
2976         return  __io_alloc_async_ctx(req);
2977 }
2978
2979 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
2980                              const struct iovec *fast_iov,
2981                              struct iov_iter *iter, bool force)
2982 {
2983         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2984                 return 0;
2985         if (!req->io) {
2986                 if (__io_alloc_async_ctx(req))
2987                         return -ENOMEM;
2988
2989                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
2990         }
2991         return 0;
2992 }
2993
2994 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw,
2995                                    bool force_nonblock)
2996 {
2997         struct io_async_rw *iorw = &req->io->rw;
2998         struct iovec *iov;
2999         ssize_t ret;
3000
3001         iorw->iter.iov = iov = iorw->fast_iov;
3002         ret = __io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, !force_nonblock);
3003         if (unlikely(ret < 0))
3004                 return ret;
3005
3006         iorw->iter.iov = iov;
3007         io_req_map_rw(req, iorw->iter.iov, iorw->fast_iov, &iorw->iter);
3008         return 0;
3009 }
3010
3011 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
3012                         bool force_nonblock)
3013 {
3014         ssize_t ret;
3015
3016         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
3017         if (ret)
3018                 return ret;
3019
3020         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3021                 return -EBADF;
3022
3023         /* either don't need iovec imported or already have it */
3024         if (!req->io || req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3025                 return 0;
3026         return io_rw_prep_async(req, READ, force_nonblock);
3027 }
3028
3029 /*
3030  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3031  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3032  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3033  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3034  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3035  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3036  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3037  * slow path.
3038  */
3039 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3040                              int sync, void *arg)
3041 {
3042         struct wait_page_queue *wpq;
3043         struct io_kiocb *req = wait->private;
3044         struct wait_page_key *key = arg;
3045         int ret;
3046
3047         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3048
3049         if (!wake_page_match(wpq, key))
3050                 return 0;
3051
3052         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3053         list_del_init(&wait->entry);
3054
3055         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
3056         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
3057
3058         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3059         refcount_inc(&req->refs);
3060         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work, true);
3061         if (unlikely(ret)) {
3062                 struct task_struct *tsk;
3063
3064                 /* queue just for cancelation */
3065                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
3066                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
3067                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
3068                 wake_up_process(tsk);
3069         }
3070         return 1;
3071 }
3072
3073 /*
3074  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3075  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3076  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3077  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3078  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3079  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3080  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3081  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3082  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3083  * async worker threads for a blocking retry.
3084  */
3085 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3086 {
3087         struct wait_page_queue *wait = &req->io->rw.wpq;
3088         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3089
3090         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3091         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3092                 return false;
3093
3094         /* Only for buffered IO */
3095         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3096                 return false;
3097
3098         /*
3099          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3100          * support callback based unlocks
3101          */
3102         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3103                 return false;
3104
3105         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3106         wait->wait.private = req;
3107         wait->wait.flags = 0;
3108         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3109         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3110         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3111         kiocb->ki_waitq = wait;
3112
3113         io_get_req_task(req);
3114         return true;
3115 }
3116
3117 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3118 {
3119         if (req->file->f_op->read_iter)
3120                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3121         else if (req->file->f_op->read)
3122                 return loop_rw_iter(READ, req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3123         else
3124                 return -EINVAL;
3125 }
3126
3127 static int io_read(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3128                    struct io_comp_state *cs)
3129 {
3130         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3131         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3132         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3133         ssize_t io_size, ret, ret2;
3134         size_t iov_count;
3135         bool no_async;
3136
3137         if (req->io)
3138                 iter = &req->io->rw.iter;
3139
3140         ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3141         if (ret < 0)
3142                 return ret;
3143         iov_count = iov_iter_count(iter);
3144         io_size = ret;
3145         req->result = io_size;
3146         ret = 0;
3147
3148         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3149         if (!force_nonblock)
3150                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3151
3152         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3153         no_async = force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ);
3154         if (no_async)
3155                 goto copy_iov;
3156
3157         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), iov_count);
3158         if (unlikely(ret))
3159                 goto out_free;
3160
3161         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3162
3163         if (!ret) {
3164                 goto done;
3165         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3166                 ret = 0;
3167                 goto out_free;
3168         } else if (ret == -EAGAIN) {
3169                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3170                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3171                         goto done;
3172                 /* no retry on NONBLOCK marked file */
3173                 if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
3174                         goto done;
3175                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3176                 iov_iter_revert(iter, iov_count - iov_iter_count(iter));
3177                 ret = 0;
3178                 goto copy_iov;
3179         } else if (ret < 0) {
3180                 /* make sure -ERESTARTSYS -> -EINTR is done */
3181                 goto done;
3182         }
3183
3184         /* read it all, or we did blocking attempt. no retry. */
3185         if (!iov_iter_count(iter) || !force_nonblock ||
3186             (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
3187                 goto done;
3188
3189         io_size -= ret;
3190 copy_iov:
3191         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3192         if (ret2) {
3193                 ret = ret2;
3194                 goto out_free;
3195         }
3196         if (no_async)
3197                 return -EAGAIN;
3198         /* it's copied and will be cleaned with ->io */
3199         iovec = NULL;
3200         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3201         iter = &req->io->rw.iter;
3202 retry:
3203         req->io->rw.bytes_done += ret;
3204         /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3205         if (!io_rw_should_retry(req)) {
3206                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3207                 return -EAGAIN;
3208         }
3209
3210         /*
3211          * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If we
3212          * get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the desired
3213          * page gets unlocked. We can also get a partial read here, and if we
3214          * do, then just retry at the new offset.
3215          */
3216         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3217         if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3218                 ret = 0;
3219                 goto out_free;
3220         } else if (ret > 0 && ret < io_size) {
3221                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3222                 goto retry;
3223         }
3224 done:
3225         kiocb_done(kiocb, ret, cs);
3226         ret = 0;
3227 out_free:
3228         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3229         if (iovec)
3230                 kfree(iovec);
3231         return ret;
3232 }
3233
3234 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
3235                          bool force_nonblock)
3236 {
3237         ssize_t ret;
3238
3239         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
3240         if (ret)
3241                 return ret;
3242
3243         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3244                 return -EBADF;
3245
3246         /* either don't need iovec imported or already have it */
3247         if (!req->io || req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3248                 return 0;
3249         return io_rw_prep_async(req, WRITE, force_nonblock);
3250 }
3251
3252 static int io_write(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3253                     struct io_comp_state *cs)
3254 {
3255         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3256         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3257         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3258         size_t iov_count;
3259         ssize_t ret, ret2, io_size;
3260
3261         if (req->io)
3262                 iter = &req->io->rw.iter;
3263
3264         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3265         if (ret < 0)
3266                 return ret;
3267         iov_count = iov_iter_count(iter);
3268         io_size = ret;
3269         req->result = io_size;
3270
3271         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3272         if (!force_nonblock)
3273                 req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3274
3275         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3276         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3277                 goto copy_iov;
3278
3279         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3280         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3281             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3282                 goto copy_iov;
3283
3284         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), iov_count);
3285         if (unlikely(ret))
3286                 goto out_free;
3287
3288         /*
3289          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3290          * which will be released by another thread in
3291          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3292          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3293          * we return to userspace.
3294          */
3295         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3296                 __sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb,
3297                                         SB_FREEZE_WRITE, true);
3298                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3299                                         SB_FREEZE_WRITE);
3300         }
3301         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3302
3303         if (req->file->f_op->write_iter)
3304                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3305         else if (req->file->f_op->write)
3306                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req->file, kiocb, iter);
3307         else
3308                 ret2 = -EINVAL;
3309
3310         /*
3311          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3312          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3313          */
3314         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3315                 ret2 = -EAGAIN;
3316         /* no retry on NONBLOCK marked file */
3317         if (ret2 == -EAGAIN && (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
3318                 goto done;
3319         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3320                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3321                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3322                         goto copy_iov;
3323 done:
3324                 kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3325         } else {
3326 copy_iov:
3327                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3328                 iov_iter_revert(iter, iov_count - iov_iter_count(iter));
3329                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3330                 if (!ret)
3331                         return -EAGAIN;
3332         }
3333 out_free:
3334         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3335         if (iovec)
3336                 kfree(iovec);
3337         return ret;
3338 }
3339
3340 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3341                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3342 {
3343         struct io_splice* sp = &req->splice;
3344         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3345         int ret;
3346
3347         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3348                 return 0;
3349         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3350                 return -EINVAL;
3351
3352         sp->file_in = NULL;
3353         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3354         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3355
3356         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3357                 return -EINVAL;
3358
3359         ret = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in), &sp->file_in,
3360                           (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3361         if (ret)
3362                 return ret;
3363         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3364
3365         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3366                 /*
3367                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3368                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3369                  */
3370                 io_req_init_async(req);
3371                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3372         }
3373
3374         return 0;
3375 }
3376
3377 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3378                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3379 {
3380         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3381                 return -EINVAL;
3382         return __io_splice_prep(req, sqe);
3383 }
3384
3385 static int io_tee(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3386 {
3387         struct io_splice *sp = &req->splice;
3388         struct file *in = sp->file_in;
3389         struct file *out = sp->file_out;
3390         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3391         long ret = 0;
3392
3393         if (force_nonblock)
3394                 return -EAGAIN;
3395         if (sp->len)
3396                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3397
3398         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3399         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3400
3401         if (ret != sp->len)
3402                 req_set_fail_links(req);
3403         io_req_complete(req, ret);
3404         return 0;
3405 }
3406
3407 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3408 {
3409         struct io_splice* sp = &req->splice;
3410
3411         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3412         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3413         return __io_splice_prep(req, sqe);
3414 }
3415
3416 static int io_splice(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3417 {
3418         struct io_splice *sp = &req->splice;
3419         struct file *in = sp->file_in;
3420         struct file *out = sp->file_out;
3421         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3422         loff_t *poff_in, *poff_out;
3423         long ret = 0;
3424
3425         if (force_nonblock)
3426                 return -EAGAIN;
3427
3428         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3429         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3430
3431         if (sp->len)
3432                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3433
3434         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3435         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3436
3437         if (ret != sp->len)
3438                 req_set_fail_links(req);
3439         io_req_complete(req, ret);
3440         return 0;
3441 }
3442
3443 /*
3444  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3445  */
3446 static int io_nop(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
3447 {
3448         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3449
3450         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3451                 return -EINVAL;
3452
3453         __io_req_complete(req, 0, 0, cs);
3454         return 0;
3455 }
3456
3457 static int io_prep_fsync(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3458 {
3459         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3460
3461         if (!req->file)
3462                 return -EBADF;
3463
3464         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3465                 return -EINVAL;
3466         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3467                 return -EINVAL;
3468
3469         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3470         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3471                 return -EINVAL;
3472
3473         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3474         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3475         return 0;
3476 }
3477
3478 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3479 {
3480         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3481         int ret;
3482
3483         /* fsync always requires a blocking context */
3484         if (force_nonblock)
3485                 return -EAGAIN;
3486
3487         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3488                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3489                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3490         if (ret < 0)
3491                 req_set_fail_links(req);
3492         io_req_complete(req, ret);
3493         return 0;
3494 }
3495
3496 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3497                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3498 {
3499         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3500                 return -EINVAL;
3501         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3502                 return -EINVAL;
3503
3504         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3505         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3506         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3507         return 0;
3508 }
3509
3510 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3511 {
3512         int ret;
3513
3514         /* fallocate always requiring blocking context */
3515         if (force_nonblock)
3516                 return -EAGAIN;
3517         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3518                                 req->sync.len);
3519         if (ret < 0)
3520                 req_set_fail_links(req);
3521         io_req_complete(req, ret);
3522         return 0;
3523 }
3524
3525 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3526 {
3527         const char __user *fname;
3528         int ret;
3529
3530         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3531                 return -EINVAL;
3532         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3533                 return -EBADF;
3534
3535         /* open.how should be already initialised */
3536         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3537                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3538
3539         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3540         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3541         req->open.filename = getname(fname);
3542         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3543                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3544                 req->open.filename = NULL;
3545                 return ret;
3546         }
3547         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3548         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3549         return 0;
3550 }
3551
3552 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3553 {
3554         u64 flags, mode;
3555
3556         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3557                 return -EINVAL;
3558         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3559                 return 0;
3560         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3561         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3562         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3563         return __io_openat_prep(req, sqe);
3564 }
3565
3566 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3567 {
3568         struct open_how __user *how;
3569         size_t len;
3570         int ret;
3571
3572         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3573                 return -EINVAL;
3574         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3575                 return 0;
3576         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3577         len = READ_ONCE(sqe->len);
3578         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3579                 return -EINVAL;
3580
3581         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3582                                         len);
3583         if (ret)
3584                 return ret;
3585
3586         return __io_openat_prep(req, sqe);
3587 }
3588
3589 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3590 {
3591         struct open_flags op;
3592         struct file *file;
3593         int ret;
3594
3595         if (force_nonblock)
3596                 return -EAGAIN;
3597
3598         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3599         if (ret)
3600                 goto err;
3601
3602         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3603         if (ret < 0)
3604                 goto err;
3605
3606         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3607         if (IS_ERR(file)) {
3608                 put_unused_fd(ret);
3609                 ret = PTR_ERR(file);
3610         } else {
3611                 fsnotify_open(file);
3612                 fd_install(ret, file);
3613         }
3614 err:
3615         putname(req->open.filename);
3616         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3617         if (ret < 0)
3618                 req_set_fail_links(req);
3619         io_req_complete(req, ret);
3620         return 0;
3621 }
3622
3623 static int io_openat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3624 {
3625         return io_openat2(req, force_nonblock);
3626 }
3627
3628 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3629                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3630 {
3631         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3632         u64 tmp;
3633
3634         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3635                 return -EINVAL;
3636
3637         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3638         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3639                 return -EINVAL;
3640
3641         memset(p, 0, sizeof(*p));
3642         p->nbufs = tmp;
3643         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3644         return 0;
3645 }
3646
3647 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3648                                int bgid, unsigned nbufs)
3649 {
3650         unsigned i = 0;
3651
3652         /* shouldn't happen */
3653         if (!nbufs)
3654                 return 0;
3655
3656         /* the head kbuf is the list itself */
3657         while (!list_empty(&buf->list)) {
3658                 struct io_buffer *nxt;
3659
3660                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3661                 list_del(&nxt->list);
3662                 kfree(nxt);
3663                 if (++i == nbufs)
3664                         return i;
3665         }
3666         i++;
3667         kfree(buf);
3668         idr_remove(&ctx->io_buffer_idr, bgid);
3669
3670         return i;
3671 }
3672
3673 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3674                              struct io_comp_state *cs)
3675 {
3676         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3677         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3678         struct io_buffer *head;
3679         int ret = 0;
3680
3681         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3682
3683         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3684
3685         ret = -ENOENT;
3686         head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3687         if (head)
3688                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3689
3690         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3691         if (ret < 0)
3692                 req_set_fail_links(req);
3693         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3694         return 0;
3695 }
3696
3697 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3698                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3699 {
3700         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3701         u64 tmp;
3702
3703         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3704                 return -EINVAL;
3705
3706         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3707         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3708                 return -E2BIG;
3709         p->nbufs = tmp;
3710         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3711         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3712
3713         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), (p->len * p->nbufs)))
3714                 return -EFAULT;
3715
3716         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3717         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3718         if (tmp > USHRT_MAX)
3719                 return -E2BIG;
3720         p->bid = tmp;
3721         return 0;
3722 }
3723
3724 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3725 {
3726         struct io_buffer *buf;
3727         u64 addr = pbuf->addr;
3728         int i, bid = pbuf->bid;
3729
3730         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3731                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3732                 if (!buf)
3733                         break;
3734
3735                 buf->addr = addr;
3736                 buf->len = pbuf->len;
3737                 buf->bid = bid;
3738                 addr += pbuf->len;
3739                 bid++;
3740                 if (!*head) {
3741                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
3742                         *head = buf;
3743                 } else {
3744                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
3745                 }
3746         }
3747
3748         return i ? i : -ENOMEM;
3749 }
3750
3751 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3752                               struct io_comp_state *cs)
3753 {
3754         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3755         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3756         struct io_buffer *head, *list;
3757         int ret = 0;
3758
3759         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3760
3761         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3762
3763         list = head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3764
3765         ret = io_add_buffers(p, &head);
3766         if (ret < 0)
3767                 goto out;
3768
3769         if (!list) {
3770                 ret = idr_alloc(&ctx->io_buffer_idr, head, p->bgid, p->bgid + 1,
3771                                         GFP_KERNEL);
3772                 if (ret < 0) {
3773                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
3774                         goto out;
3775                 }
3776         }
3777 out:
3778         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3779         if (ret < 0)
3780                 req_set_fail_links(req);
3781         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3782         return 0;
3783 }
3784
3785 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
3786                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3787 {
3788 #if defined(CONFIG_EPOLL)
3789         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3790                 return -EINVAL;
3791         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
3792                 return -EINVAL;
3793
3794         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3795         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
3796         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
3797
3798         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
3799                 struct epoll_event __user *ev;
3800
3801                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3802                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
3803                         return -EFAULT;
3804         }
3805
3806         return 0;
3807 #else
3808         return -EOPNOTSUPP;
3809 #endif
3810 }
3811
3812 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3813                         struct io_comp_state *cs)
3814 {
3815 #if defined(CONFIG_EPOLL)
3816         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
3817         int ret;
3818
3819         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
3820         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3821                 return -EAGAIN;
3822
3823         if (ret < 0)
3824                 req_set_fail_links(req);
3825         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3826         return 0;
3827 #else
3828         return -EOPNOTSUPP;
3829 #endif
3830 }
3831
3832 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3833 {
3834 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
3835         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
3836                 return -EINVAL;
3837         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3838                 return -EINVAL;
3839
3840         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3841         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
3842         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
3843         return 0;
3844 #else
3845         return -EOPNOTSUPP;
3846 #endif
3847 }
3848
3849 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3850 {
3851 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
3852         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
3853         int ret;
3854
3855         if (force_nonblock)
3856                 return -EAGAIN;
3857
3858         ret = do_madvise(ma->addr, ma->len, ma->advice);
3859         if (ret < 0)
3860                 req_set_fail_links(req);
3861         io_req_complete(req, ret);
3862         return 0;
3863 #else
3864         return -EOPNOTSUPP;
3865 #endif
3866 }
3867
3868 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3869 {
3870         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
3871                 return -EINVAL;
3872         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3873                 return -EINVAL;
3874
3875         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
3876         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
3877         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
3878         return 0;
3879 }
3880
3881 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3882 {
3883         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
3884         int ret;
3885
3886         if (force_nonblock) {
3887                 switch (fa->advice) {
3888                 case POSIX_FADV_NORMAL:
3889                 case POSIX_FADV_RANDOM:
3890                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
3891                         break;
3892                 default:
3893                         return -EAGAIN;
3894                 }
3895         }
3896
3897         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
3898         if (ret < 0)
3899                 req_set_fail_links(req);
3900         io_req_complete(req, ret);
3901         return 0;
3902 }
3903
3904 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3905 {
3906         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
3907                 return -EINVAL;
3908         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3909                 return -EINVAL;
3910         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
3911                 return -EBADF;
3912
3913         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3914         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
3915         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3916         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3917         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
3918
3919         return 0;
3920 }
3921
3922 static int io_statx(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3923 {
3924         struct io_statx *ctx = &req->statx;
3925         int ret;
3926
3927         if (force_nonblock) {
3928                 /* only need file table for an actual valid fd */
3929                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
3930                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
3931                 return -EAGAIN;
3932         }
3933
3934         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
3935                        ctx->buffer);
3936
3937         if (ret < 0)
3938                 req_set_fail_links(req);
3939         io_req_complete(req, ret);
3940         return 0;
3941 }
3942
3943 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3944 {
3945         /*
3946          * If we queue this for async, it must not be cancellable. That would
3947          * leave the 'file' in an undeterminate state, and here need to modify
3948          * io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3949          */
3950         io_req_init_async(req);
3951         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NO_CANCEL;
3952
3953         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3954                 return -EINVAL;
3955         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
3956             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
3957                 return -EINVAL;
3958         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
3959                 return -EBADF;
3960
3961         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
3962         if ((req->file && req->file->f_op == &io_uring_fops) ||
3963             req->close.fd == req->ctx->ring_fd)
3964                 return -EBADF;
3965
3966         req->close.put_file = NULL;
3967         return 0;
3968 }
3969
3970 static int io_close(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3971                     struct io_comp_state *cs)
3972 {
3973         struct io_close *close = &req->close;
3974         int ret;
3975
3976         /* might be already done during nonblock submission */
3977         if (!close->put_file) {
3978                 ret = __close_fd_get_file(close->fd, &close->put_file);
3979                 if (ret < 0)
3980                         return (ret == -ENOENT) ? -EBADF : ret;
3981         }
3982
3983         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
3984         if (close->put_file->f_op->flush && force_nonblock) {
3985                 /* was never set, but play safe */
3986                 req->flags &= ~REQ_F_NOWAIT;
3987                 /* avoid grabbing files - we don't need the files */
3988                 req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
3989                 return -EAGAIN;
3990         }
3991
3992         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
3993         ret = filp_close(close->put_file, req->work.files);
3994         if (ret < 0)
3995                 req_set_fail_links(req);
3996         fput(close->put_file);
3997         close->put_file = NULL;
3998         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3999         return 0;
4000 }
4001
4002 static int io_prep_sfr(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4003 {
4004         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4005
4006         if (!req->file)
4007                 return -EBADF;
4008
4009         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4010                 return -EINVAL;
4011         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4012                 return -EINVAL;
4013
4014         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4015         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4016         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4017         return 0;
4018 }
4019
4020 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4021 {
4022         int ret;
4023
4024         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4025         if (force_nonblock)
4026                 return -EAGAIN;
4027
4028         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4029                                 req->sync.flags);
4030         if (ret < 0)
4031                 req_set_fail_links(req);
4032         io_req_complete(req, ret);
4033         return 0;
4034 }
4035
4036 #if defined(CONFIG_NET)
4037 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4038                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4039 {
4040         if (req->io)
4041                 return -EAGAIN;
4042         if (io_alloc_async_ctx(req)) {
4043                 if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4044                         kfree(kmsg->iov);
4045                 return -ENOMEM;
4046         }
4047         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4048         memcpy(&req->io->msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4049         return -EAGAIN;
4050 }
4051
4052 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4053                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4054 {
4055         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4056         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4057         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4058                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->iov);
4059 }
4060
4061 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4062 {
4063         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4064         struct io_async_ctx *io = req->io;
4065         int ret;
4066
4067         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4068                 return -EINVAL;
4069
4070         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4071         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4072         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4073
4074 #ifdef CONFIG_COMPAT
4075         if (req->ctx->compat)
4076                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4077 #endif
4078
4079         if (!io || req->opcode == IORING_OP_SEND)
4080                 return 0;
4081         /* iovec is already imported */
4082         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
4083                 return 0;
4084
4085         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &io->msg);
4086         if (!ret)
4087                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4088         return ret;
4089 }
4090
4091 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4092                       struct io_comp_state *cs)
4093 {
4094         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4095         struct socket *sock;
4096         unsigned flags;
4097         int ret;
4098
4099         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4100         if (unlikely(!sock))
4101                 return ret;
4102
4103         if (req->io) {
4104                 kmsg = &req->io->msg;
4105                 kmsg->msg.msg_name = &req->io->msg.addr;
4106                 /* if iov is set, it's allocated already */
4107                 if (!kmsg->iov)
4108                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4109                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4110         } else {
4111                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4112                 if (ret)
4113                         return ret;
4114                 kmsg = &iomsg;
4115         }
4116
4117         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4118         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4119                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4120         else if (force_nonblock)
4121                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4122
4123         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4124         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4125                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4126         if (ret == -ERESTARTSYS)
4127                 ret = -EINTR;
4128
4129         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4130                 kfree(kmsg->iov);
4131         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4132         if (ret < 0)
4133                 req_set_fail_links(req);
4134         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4135         return 0;
4136 }
4137
4138 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4139                    struct io_comp_state *cs)
4140 {
4141         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4142         struct msghdr msg;
4143         struct iovec iov;
4144         struct socket *sock;
4145         unsigned flags;
4146         int ret;
4147
4148         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4149         if (unlikely(!sock))
4150                 return ret;
4151
4152         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4153         if (unlikely(ret))
4154                 return ret;;
4155
4156         msg.msg_name = NULL;
4157         msg.msg_control = NULL;
4158         msg.msg_controllen = 0;
4159         msg.msg_namelen = 0;
4160
4161         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4162         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4163                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4164         else if (force_nonblock)
4165                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4166
4167         msg.msg_flags = flags;
4168         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4169         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4170                 return -EAGAIN;
4171         if (ret == -ERESTARTSYS)
4172                 ret = -EINTR;
4173
4174         if (ret < 0)
4175                 req_set_fail_links(req);
4176         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4177         return 0;
4178 }
4179
4180 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4181                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4182 {
4183         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4184         struct iovec __user *uiov;
4185         size_t iov_len;
4186         int ret;
4187
4188         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4189                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4190         if (ret)
4191                 return ret;
4192
4193         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4194                 if (iov_len > 1)
4195                         return -EINVAL;
4196                 if (copy_from_user(iomsg->iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4197                         return -EFAULT;
4198                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4199                 iov_iter_init(&iomsg->msg.msg_iter, READ, iomsg->iov, 1,
4200                                 sr->len);
4201                 iomsg->iov = NULL;
4202         } else {
4203                 ret = import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4204                                         &iomsg->iov, &iomsg->msg.msg_iter);
4205                 if (ret > 0)
4206                         ret = 0;
4207         }
4208
4209         return ret;
4210 }
4211
4212 #ifdef CONFIG_COMPAT
4213 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4214                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4215 {
4216         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4217         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4218         struct compat_iovec __user *uiov;
4219         compat_uptr_t ptr;
4220         compat_size_t len;
4221         int ret;
4222
4223         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4224         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4225                                         &ptr, &len);
4226         if (ret)
4227                 return ret;
4228
4229         uiov = compat_ptr(ptr);
4230         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4231                 compat_ssize_t clen;
4232
4233                 if (len > 1)
4234                         return -EINVAL;
4235                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4236                         return -EFAULT;
4237                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4238                         return -EFAULT;
4239                 if (clen < 0)
4240                         return -EINVAL;
4241                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4242                 iomsg->iov = NULL;
4243         } else {
4244                 ret = compat_import_iovec(READ, uiov, len, UIO_FASTIOV,
4245                                                 &iomsg->iov,
4246                                                 &iomsg->msg.msg_iter);
4247                 if (ret < 0)
4248                         return ret;
4249         }
4250
4251         return 0;
4252 }
4253 #endif
4254
4255 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4256                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4257 {
4258         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4259         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4260
4261 #ifdef CONFIG_COMPAT
4262         if (req->ctx->compat)
4263                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4264 #endif
4265
4266         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4267 }
4268
4269 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4270                                                bool needs_lock)
4271 {
4272         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4273         struct io_buffer *kbuf;
4274
4275         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4276         if (IS_ERR(kbuf))
4277                 return kbuf;
4278
4279         sr->kbuf = kbuf;
4280         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4281         return kbuf;
4282 }
4283
4284 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4285 {
4286         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4287 }
4288
4289 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4290                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4291 {
4292         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4293         struct io_async_ctx *io = req->io;
4294         int ret;
4295
4296         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4297                 return -EINVAL;
4298
4299         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4300         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4301         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4302         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4303
4304 #ifdef CONFIG_COMPAT
4305         if (req->ctx->compat)
4306                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4307 #endif
4308
4309         if (!io || req->opcode == IORING_OP_RECV)
4310                 return 0;
4311         /* iovec is already imported */
4312         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
4313                 return 0;
4314
4315         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &io->msg);
4316         if (!ret)
4317                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4318         return ret;
4319 }
4320
4321 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4322                       struct io_comp_state *cs)
4323 {
4324         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4325         struct socket *sock;
4326         struct io_buffer *kbuf;
4327         unsigned flags;
4328         int ret, cflags = 0;
4329
4330         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4331         if (unlikely(!sock))
4332                 return ret;
4333
4334         if (req->io) {
4335                 kmsg = &req->io->msg;
4336                 kmsg->msg.msg_name = &req->io->msg.addr;
4337                 /* if iov is set, it's allocated already */
4338                 if (!kmsg->iov)
4339                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4340                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4341         } else {
4342                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4343                 if (ret)
4344                         return ret;
4345                 kmsg = &iomsg;
4346         }
4347
4348         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4349                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4350                 if (IS_ERR(kbuf))
4351                         return PTR_ERR(kbuf);
4352                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4353                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->iov,
4354                                 1, req->sr_msg.len);
4355         }
4356
4357         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4358         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4359                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4360         else if (force_nonblock)
4361                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4362
4363         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4364                                         kmsg->uaddr, flags);
4365         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4366                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4367         if (ret == -ERESTARTSYS)
4368                 ret = -EINTR;
4369
4370         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4371                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4372         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4373                 kfree(kmsg->iov);
4374         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4375         if (ret < 0)
4376                 req_set_fail_links(req);
4377         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4378         return 0;
4379 }
4380
4381 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4382                    struct io_comp_state *cs)
4383 {
4384         struct io_buffer *kbuf;
4385         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4386         struct msghdr msg;
4387         void __user *buf = sr->buf;
4388         struct socket *sock;
4389         struct iovec iov;
4390         unsigned flags;
4391         int ret, cflags = 0;
4392
4393         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4394         if (unlikely(!sock))
4395                 return ret;
4396
4397         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4398                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4399                 if (IS_ERR(kbuf))
4400                         return PTR_ERR(kbuf);
4401                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4402         }
4403
4404         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4405         if (unlikely(ret))
4406                 goto out_free;
4407
4408         msg.msg_name = NULL;
4409         msg.msg_control = NULL;
4410         msg.msg_controllen = 0;
4411         msg.msg_namelen = 0;
4412         msg.msg_iocb = NULL;
4413         msg.msg_flags = 0;
4414
4415         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4416         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4417                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4418         else if (force_nonblock)
4419                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4420
4421         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4422         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4423                 return -EAGAIN;
4424         if (ret == -ERESTARTSYS)
4425                 ret = -EINTR;
4426 out_free:
4427         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4428                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4429         if (ret < 0)
4430                 req_set_fail_links(req);
4431         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4432         return 0;
4433 }
4434
4435 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4436 {
4437         struct io_accept *accept = &req->accept;
4438
4439         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4440                 return -EINVAL;
4441         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4442                 return -EINVAL;
4443
4444         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4445         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4446         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4447         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4448         return 0;
4449 }
4450
4451 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4452                      struct io_comp_state *cs)
4453 {
4454         struct io_accept *accept = &req->accept;
4455         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4456         int ret;
4457
4458         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4459                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4460
4461         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4462                                         accept->addr_len, accept->flags,
4463                                         accept->nofile);
4464         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4465                 return -EAGAIN;
4466         if (ret < 0) {
4467                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4468                         ret = -EINTR;
4469                 req_set_fail_links(req);
4470         }
4471         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4472         return 0;
4473 }
4474
4475 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4476 {
4477         struct io_connect *conn = &req->connect;
4478         struct io_async_ctx *io = req->io;
4479
4480         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4481                 return -EINVAL;
4482         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4483                 return -EINVAL;
4484
4485         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4486         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4487
4488         if (!io)
4489                 return 0;
4490
4491         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len,
4492                                         &io->connect.address);
4493 }
4494
4495 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4496                       struct io_comp_state *cs)
4497 {
4498         struct io_async_ctx __io, *io;
4499         unsigned file_flags;
4500         int ret;
4501
4502         if (req->io) {
4503                 io = req->io;
4504         } else {
4505                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4506                                                 req->connect.addr_len,
4507                                                 &__io.connect.address);
4508                 if (ret)
4509                         goto out;
4510                 io = &__io;
4511         }
4512
4513         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4514
4515         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->connect.address,
4516                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4517         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4518                 if (req->io)
4519                         return -EAGAIN;
4520                 if (io_alloc_async_ctx(req)) {
4521                         ret = -ENOMEM;
4522                         goto out;
4523                 }
4524                 memcpy(&req->io->connect, &__io.connect, sizeof(__io.connect));
4525                 return -EAGAIN;
4526         }
4527         if (ret == -ERESTARTSYS)
4528                 ret = -EINTR;
4529 out:
4530         if (ret < 0)
4531                 req_set_fail_links(req);
4532         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4533         return 0;
4534 }
4535 #else /* !CONFIG_NET */
4536 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4537 {
4538         return -EOPNOTSUPP;
4539 }
4540
4541 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4542                       struct io_comp_state *cs)
4543 {
4544         return -EOPNOTSUPP;
4545 }
4546
4547 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4548                    struct io_comp_state *cs)
4549 {
4550         return -EOPNOTSUPP;
4551 }
4552
4553 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4554                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4555 {
4556         return -EOPNOTSUPP;
4557 }
4558
4559 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4560                       struct io_comp_state *cs)
4561 {
4562         return -EOPNOTSUPP;
4563 }
4564
4565 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4566                    struct io_comp_state *cs)
4567 {
4568         return -EOPNOTSUPP;
4569 }
4570
4571 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4572 {
4573         return -EOPNOTSUPP;
4574 }
4575
4576 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4577                      struct io_comp_state *cs)
4578 {
4579         return -EOPNOTSUPP;
4580 }
4581
4582 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4583 {
4584         return -EOPNOTSUPP;
4585 }
4586
4587 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4588                       struct io_comp_state *cs)
4589 {
4590         return -EOPNOTSUPP;
4591 }
4592 #endif /* CONFIG_NET */
4593
4594 struct io_poll_table {
4595         struct poll_table_struct pt;
4596         struct io_kiocb *req;
4597         int error;
4598 };
4599
4600 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4601                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4602 {
4603         bool twa_signal_ok;
4604         int ret;
4605
4606         /* for instances that support it check for an event match first: */
4607         if (mask && !(mask & poll->events))
4608                 return 0;
4609
4610         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4611
4612         list_del_init(&poll->wait.entry);
4613
4614         req->result = mask;
4615         init_task_work(&req->task_work, func);
4616         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
4617
4618         /*
4619          * If we using the signalfd wait_queue_head for this wakeup, then
4620          * it's not safe to use TWA_SIGNAL as we could be recursing on the
4621          * tsk->sighand->siglock on doing the wakeup. Should not be needed
4622          * either, as the normal wakeup will suffice.
4623          */
4624         twa_signal_ok = (poll->head != &req->task->sighand->signalfd_wqh);
4625
4626         /*
4627          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4628          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4629          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4630          * have the needed state needed for it anyway.
4631          */
4632         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work, twa_signal_ok);
4633         if (unlikely(ret)) {
4634                 struct task_struct *tsk;
4635
4636                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4637                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
4638                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
4639                 wake_up_process(tsk);
4640         }
4641         return 1;
4642 }
4643
4644 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4645         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4646 {
4647         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4648
4649         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4650                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4651
4652                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4653         }
4654
4655         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4656         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4657                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4658                 return true;
4659         }
4660
4661         return false;
4662 }
4663
4664 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4665 {
4666         /* pure poll stashes this in ->io, poll driven retry elsewhere */
4667         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4668                 return (struct io_poll_iocb *) req->io;
4669         return req->apoll->double_poll;
4670 }
4671
4672 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4673 {
4674         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4675                 return &req->poll;
4676         return &req->apoll->poll;
4677 }
4678
4679 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4680 {
4681         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4682
4683         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4684
4685         if (poll && poll->head) {
4686                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4687
4688                 spin_lock(&head->lock);
4689                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4690                 if (poll->wait.private)
4691                         refcount_dec(&req->refs);
4692                 poll->head = NULL;
4693                 spin_unlock(&head->lock);
4694         }
4695 }
4696
4697 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4698 {
4699         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4700
4701         io_poll_remove_double(req);
4702         req->poll.done = true;
4703         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
4704         io_commit_cqring(ctx);
4705 }
4706
4707 static void io_poll_task_handler(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
4708 {
4709         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4710
4711         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4712                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4713                 return;
4714         }
4715
4716         hash_del(&req->hash_node);
4717         io_poll_complete(req, req->result, 0);
4718         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
4719         *nxt = io_put_req_find_next(req);
4720         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4721
4722         io_cqring_ev_posted(ctx);
4723 }
4724
4725 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4726 {
4727         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4728         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4729         struct io_kiocb *nxt = NULL;
4730
4731         io_poll_task_handler(req, &nxt);
4732         if (nxt)
4733                 __io_req_task_submit(nxt);
4734         percpu_ref_put(&ctx->refs);
4735 }
4736
4737 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4738                                int sync, void *key)
4739 {
4740         struct io_kiocb *req = wait->private;
4741         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4742         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4743
4744         /* for instances that support it check for an event match first: */
4745         if (mask && !(mask & poll->events))
4746                 return 0;
4747
4748         list_del_init(&wait->entry);
4749
4750         if (poll && poll->head) {
4751                 bool done;
4752
4753                 spin_lock(&poll->head->lock);
4754                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4755                 if (!done)
4756                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4757                 /* make sure double remove sees this as being gone */
4758                 wait->private = NULL;
4759                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4760                 if (!done)
4761                         __io_async_wake(req, poll, mask, io_poll_task_func);
4762         }
4763         refcount_dec(&req->refs);
4764         return 1;
4765 }
4766
4767 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
4768                               wait_queue_func_t wake_func)
4769 {
4770         poll->head = NULL;
4771         poll->done = false;
4772         poll->canceled = false;
4773         poll->events = events;
4774         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
4775         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
4776 }
4777
4778 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
4779                             struct wait_queue_head *head,
4780                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
4781 {
4782         struct io_kiocb *req = pt->req;
4783
4784         /*
4785          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
4786          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
4787          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
4788          */
4789         if (unlikely(poll->head)) {
4790                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
4791                 if (*poll_ptr) {
4792                         pt->error = -EINVAL;
4793                         return;
4794                 }
4795                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
4796                 if (!poll) {
4797                         pt->error = -ENOMEM;
4798                         return;
4799                 }
4800                 io_init_poll_iocb(poll, req->poll.events, io_poll_double_wake);
4801                 refcount_inc(&req->refs);
4802                 poll->wait.private = req;
4803                 *poll_ptr = poll;
4804         }
4805
4806         pt->error = 0;
4807         poll->head = head;
4808
4809         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
4810                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
4811         else
4812                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
4813 }
4814
4815 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
4816                                struct poll_table_struct *p)
4817 {
4818         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
4819         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
4820
4821         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
4822 }
4823
4824 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
4825 {
4826         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4827         struct async_poll *apoll = req->apoll;
4828         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4829
4830         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
4831
4832         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
4833                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4834                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
4835                 return;
4836         }
4837
4838         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
4839         if (hash_hashed(&req->hash_node))
4840                 hash_del(&req->hash_node);
4841
4842         io_poll_remove_double(req);
4843         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4844
4845         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
4846                 __io_req_task_submit(req);
4847         else
4848                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
4849
4850         percpu_ref_put(&ctx->refs);
4851         kfree(apoll->double_poll);
4852         kfree(apoll);
4853 }
4854
4855 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
4856                         void *key)
4857 {
4858         struct io_kiocb *req = wait->private;
4859         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
4860
4861         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
4862                                         key_to_poll(key));
4863
4864         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
4865 }
4866
4867 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
4868 {
4869         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4870         struct hlist_head *list;
4871
4872         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
4873         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
4874 }
4875
4876 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
4877                                       struct io_poll_iocb *poll,
4878                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
4879                                       wait_queue_func_t wake_func)
4880         __acquires(&ctx->completion_lock)
4881 {
4882         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4883         bool cancel = false;
4884
4885         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
4886         poll->file = req->file;
4887         poll->wait.private = req;
4888
4889         ipt->pt._key = mask;
4890         ipt->req = req;
4891         ipt->error = -EINVAL;
4892
4893         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
4894
4895         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4896         if (likely(poll->head)) {
4897                 spin_lock(&poll->head->lock);
4898                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
4899                         if (ipt->error)
4900                                 cancel = true;
4901                         ipt->error = 0;
4902                         mask = 0;
4903                 }
4904                 if (mask || ipt->error)
4905                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4906                 else if (cancel)
4907                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4908                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
4909                         io_poll_req_insert(req);
4910                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4911         }
4912
4913         return mask;
4914 }
4915
4916 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
4917 {
4918         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
4919         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4920         struct async_poll *apoll;
4921         struct io_poll_table ipt;
4922         __poll_t mask, ret;
4923         int rw;
4924
4925         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
4926                 return false;
4927         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
4928                 return false;
4929         if (def->pollin)
4930                 rw = READ;
4931         else if (def->pollout)
4932                 rw = WRITE;
4933         else
4934                 return false;
4935         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
4936         if (!io_file_supports_async(req->file, rw))
4937                 return false;
4938
4939         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
4940         if (unlikely(!apoll))
4941                 return false;
4942         apoll->double_poll = NULL;
4943
4944         req->flags |= REQ_F_POLLED;
4945         io_get_req_task(req);
4946         req->apoll = apoll;
4947         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
4948
4949         mask = 0;
4950         if (def->pollin)
4951                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
4952         if (def->pollout)
4953                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
4954         mask |= POLLERR | POLLPRI;
4955
4956         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
4957
4958         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
4959                                         io_async_wake);
4960         if (ret || ipt.error) {
4961                 io_poll_remove_double(req);
4962                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4963                 kfree(apoll->double_poll);
4964                 kfree(apoll);
4965                 return false;
4966         }
4967         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4968         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
4969                                         apoll->poll.events);
4970         return true;
4971 }
4972
4973 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
4974                                  struct io_poll_iocb *poll)
4975 {
4976         bool do_complete = false;
4977
4978         spin_lock(&poll->head->lock);
4979         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4980         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
4981                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4982                 do_complete = true;
4983         }
4984         spin_unlock(&poll->head->lock);
4985         hash_del(&req->hash_node);
4986         return do_complete;
4987 }
4988
4989 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
4990 {
4991         bool do_complete;
4992
4993         io_poll_remove_double(req);
4994
4995         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
4996                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
4997         } else {
4998                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
4999
5000                 /* non-poll requests have submit ref still */
5001                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
5002                 if (do_complete) {
5003                         io_put_req(req);
5004                         kfree(apoll->double_poll);
5005                         kfree(apoll);
5006                 }
5007         }
5008
5009         if (do_complete) {
5010                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5011                 io_commit_cqring(req->ctx);
5012                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
5013                 req_set_fail_links(req);
5014                 io_put_req(req);
5015         }
5016
5017         return do_complete;
5018 }
5019
5020 static void io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx)
5021 {
5022         struct hlist_node *tmp;
5023         struct io_kiocb *req;
5024         int posted = 0, i;
5025
5026         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5027         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5028                 struct hlist_head *list;
5029
5030                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5031                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node)
5032                         posted += io_poll_remove_one(req);
5033         }
5034         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5035
5036         if (posted)
5037                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5038 }
5039
5040 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5041 {
5042         struct hlist_head *list;
5043         struct io_kiocb *req;
5044
5045         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5046         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5047                 if (sqe_addr != req->user_data)
5048                         continue;
5049                 if (io_poll_remove_one(req))
5050                         return 0;
5051                 return -EALREADY;
5052         }
5053
5054         return -ENOENT;
5055 }
5056
5057 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5058                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5059 {
5060         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5061                 return -EINVAL;
5062         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5063             sqe->poll_events)
5064                 return -EINVAL;
5065
5066         req->poll.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5067         return 0;
5068 }
5069
5070 /*
5071  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5072  * and remove it if found.
5073  */
5074 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req)
5075 {
5076         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5077         u64 addr;
5078         int ret;
5079
5080         addr = req->poll.addr;
5081         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5082         ret = io_poll_cancel(ctx, addr);
5083         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5084
5085         if (ret < 0)
5086                 req_set_fail_links(req);
5087         io_req_complete(req, ret);
5088         return 0;
5089 }
5090
5091 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5092                         void *key)
5093 {
5094         struct io_kiocb *req = wait->private;
5095         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5096
5097         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5098 }
5099
5100 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5101                                struct poll_table_struct *p)
5102 {
5103         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5104
5105         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->io);
5106 }
5107
5108 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5109 {
5110         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5111         u32 events;
5112
5113         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5114                 return -EINVAL;
5115         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
5116                 return -EINVAL;
5117         if (!poll->file)
5118                 return -EBADF;
5119
5120         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5121 #ifdef __BIG_ENDIAN
5122         events = swahw32(events);
5123 #endif
5124         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
5125                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
5126
5127         io_get_req_task(req);
5128         return 0;
5129 }
5130
5131 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req)
5132 {
5133         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5134         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5135         struct io_poll_table ipt;
5136         __poll_t mask;
5137
5138         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5139         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5140
5141         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5142                                         io_poll_wake);
5143
5144         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5145                 ipt.error = 0;
5146                 io_poll_complete(req, mask, 0);
5147         }
5148         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5149
5150         if (mask) {
5151                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5152                 io_put_req(req);
5153         }
5154         return ipt.error;
5155 }
5156
5157 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5158 {
5159         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5160                                                 struct io_timeout_data, timer);
5161         struct io_kiocb *req = data->req;
5162         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5163         unsigned long flags;
5164
5165         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5166         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5167                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5168
5169         /*
5170          * We could be racing with timeout deletion. If the list is empty,
5171          * then timeout lookup already found it and will be handling it.
5172          */
5173         if (!list_empty(&req->timeout.list))
5174                 list_del_init(&req->timeout.list);
5175
5176         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5177         io_commit_cqring(ctx);
5178         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5179
5180         io_cqring_ev_posted(ctx);
5181         req_set_fail_links(req);
5182         io_put_req(req);
5183         return HRTIMER_NORESTART;
5184 }
5185
5186 static int __io_timeout_cancel(struct io_kiocb *req)
5187 {
5188         int ret;
5189
5190         list_del_init(&req->timeout.list);
5191
5192         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
5193         if (ret == -1)
5194                 return -EALREADY;
5195
5196         req_set_fail_links(req);
5197         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
5198         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5199         io_put_req(req);
5200         return 0;
5201 }
5202
5203 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5204 {
5205         struct io_kiocb *req;
5206         int ret = -ENOENT;
5207
5208         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5209                 if (user_data == req->user_data) {
5210                         ret = 0;
5211                         break;
5212                 }
5213         }
5214
5215         if (ret == -ENOENT)
5216                 return ret;
5217
5218         return __io_timeout_cancel(req);
5219 }
5220
5221 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5222                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5223 {
5224         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5225                 return -EINVAL;
5226         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5227                 return -EINVAL;
5228         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5229                 return -EINVAL;
5230
5231         req->timeout.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5232         req->timeout.flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5233         if (req->timeout.flags)
5234                 return -EINVAL;
5235
5236         return 0;
5237 }
5238
5239 /*
5240  * Remove or update an existing timeout command
5241  */
5242 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req)
5243 {
5244         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5245         int ret;
5246
5247         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5248         ret = io_timeout_cancel(ctx, req->timeout.addr);
5249
5250         io_cqring_fill_event(req, ret);
5251         io_commit_cqring(ctx);
5252         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5253         io_cqring_ev_posted(ctx);
5254         if (ret < 0)
5255                 req_set_fail_links(req);
5256         io_put_req(req);
5257         return 0;
5258 }
5259
5260 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5261                            bool is_timeout_link)
5262 {
5263         struct io_timeout_data *data;
5264         unsigned flags;
5265         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5266
5267         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5268                 return -EINVAL;
5269         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5270                 return -EINVAL;
5271         if (off && is_timeout_link)
5272                 return -EINVAL;
5273         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5274         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5275                 return -EINVAL;
5276
5277         req->timeout.off = off;
5278
5279         if (!req->io && io_alloc_async_ctx(req))
5280                 return -ENOMEM;
5281
5282         data = &req->io->timeout;
5283         data->req = req;
5284
5285         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5286                 return -EFAULT;
5287
5288         if (flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
5289                 data->mode = HRTIMER_MODE_ABS;
5290         else
5291                 data->mode = HRTIMER_MODE_REL;
5292
5293         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5294         return 0;
5295 }
5296
5297 static int io_timeout(struct io_kiocb *req)
5298 {
5299         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5300         struct io_timeout_data *data = &req->io->timeout;
5301         struct list_head *entry;
5302         u32 tail, off = req->timeout.off;
5303
5304         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5305
5306         /*
5307          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5308          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5309          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5310          */
5311         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5312                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5313                 goto add;
5314         }
5315
5316         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5317         req->timeout.target_seq = tail + off;
5318
5319         /*
5320          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5321          * the one we need first.
5322          */
5323         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5324                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5325                                                   timeout.list);
5326
5327                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5328                         continue;
5329                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5330                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5331                         break;
5332         }
5333 add:
5334         list_add(&req->timeout.list, entry);
5335         data->timer.function = io_timeout_fn;
5336         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5337         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5338         return 0;
5339 }
5340
5341 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5342 {
5343         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5344
5345         return req->user_data == (unsigned long) data;
5346 }
5347
5348 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
5349 {
5350         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5351         int ret = 0;
5352
5353         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr, false);
5354         switch (cancel_ret) {
5355         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5356                 ret = 0;
5357                 break;
5358         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5359                 ret = -EALREADY;
5360                 break;
5361         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5362                 ret = -ENOENT;
5363                 break;
5364         }
5365
5366         return ret;
5367 }
5368
5369 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5370                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5371                                      int success_ret)
5372 {
5373         unsigned long flags;
5374         int ret;
5375
5376         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
5377         if (ret != -ENOENT) {
5378                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5379                 goto done;
5380         }
5381
5382         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5383         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5384         if (ret != -ENOENT)
5385                 goto done;
5386         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5387 done:
5388         if (!ret)
5389                 ret = success_ret;
5390         io_cqring_fill_event(req, ret);
5391         io_commit_cqring(ctx);
5392         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5393         io_cqring_ev_posted(ctx);
5394
5395         if (ret < 0)
5396                 req_set_fail_links(req);
5397         io_put_req(req);
5398 }
5399
5400 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5401                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5402 {
5403         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5404                 return -EINVAL;
5405         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5406                 return -EINVAL;
5407         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5408                 return -EINVAL;
5409
5410         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5411         return 0;
5412 }
5413
5414 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req)
5415 {
5416         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5417
5418         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, 0);
5419         return 0;
5420 }
5421
5422 static int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req,
5423                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5424 {
5425         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
5426                 return -EINVAL;
5427         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5428                 return -EINVAL;
5429         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5430                 return -EINVAL;
5431
5432         req->files_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5433         req->files_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5434         if (!req->files_update.nr_args)
5435                 return -EINVAL;
5436         req->files_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5437         return 0;
5438 }
5439
5440 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5441                            struct io_comp_state *cs)
5442 {
5443         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5444         struct io_uring_files_update up;
5445         int ret;
5446
5447         if (force_nonblock)
5448                 return -EAGAIN;
5449
5450         up.offset = req->files_update.offset;
5451         up.fds = req->files_update.arg;
5452
5453         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5454         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->files_update.nr_args);
5455         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5456
5457         if (ret < 0)
5458                 req_set_fail_links(req);
5459         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
5460         return 0;
5461 }
5462
5463 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req,
5464                              const struct io_uring_sqe *sqe)
5465 {
5466         ssize_t ret = 0;
5467
5468         if (!sqe)
5469                 return 0;
5470
5471         if (io_alloc_async_ctx(req))
5472                 return -EAGAIN;
5473         ret = io_prep_work_files(req);
5474         if (unlikely(ret))
5475                 return ret;
5476
5477         io_prep_async_work(req);
5478
5479         switch (req->opcode) {
5480         case IORING_OP_NOP:
5481                 break;
5482         case IORING_OP_READV:
5483         case IORING_OP_READ_FIXED:
5484         case IORING_OP_READ:
5485                 ret = io_read_prep(req, sqe, true);
5486                 break;
5487         case IORING_OP_WRITEV:
5488         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5489         case IORING_OP_WRITE:
5490                 ret = io_write_prep(req, sqe, true);
5491                 break;
5492         case IORING_OP_POLL_ADD:
5493                 ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
5494                 break;
5495         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5496                 ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
5497                 break;
5498         case IORING_OP_FSYNC:
5499                 ret = io_prep_fsync(req, sqe);
5500                 break;
5501         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5502                 ret = io_prep_sfr(req, sqe);
5503                 break;
5504         case IORING_OP_SENDMSG:
5505         case IORING_OP_SEND:
5506                 ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
5507                 break;
5508         case IORING_OP_RECVMSG:
5509         case IORING_OP_RECV:
5510                 ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
5511                 break;
5512         case IORING_OP_CONNECT:
5513                 ret = io_connect_prep(req, sqe);
5514                 break;
5515         case IORING_OP_TIMEOUT:
5516                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
5517                 break;
5518         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5519                 ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5520                 break;
5521         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5522                 ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
5523                 break;
5524         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5525                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, true);
5526                 break;
5527         case IORING_OP_ACCEPT:
5528                 ret = io_accept_prep(req, sqe);
5529                 break;
5530         case IORING_OP_FALLOCATE:
5531                 ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
5532                 break;
5533         case IORING_OP_OPENAT:
5534                 ret = io_openat_prep(req, sqe);
5535                 break;
5536         case IORING_OP_CLOSE:
5537                 ret = io_close_prep(req, sqe);
5538                 break;
5539         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5540                 ret = io_files_update_prep(req, sqe);
5541                 break;
5542         case IORING_OP_STATX:
5543                 ret = io_statx_prep(req, sqe);
5544                 break;
5545         case IORING_OP_FADVISE:
5546                 ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
5547                 break;
5548         case IORING_OP_MADVISE:
5549                 ret = io_madvise_prep(req, sqe);
5550                 break;
5551         case IORING_OP_OPENAT2:
5552                 ret = io_openat2_prep(req, sqe);
5553                 break;
5554         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5555                 ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5556                 break;
5557         case IORING_OP_SPLICE:
5558                 ret = io_splice_prep(req, sqe);
5559                 break;
5560         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5561                 ret = io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5562                 break;
5563         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5564                 ret = io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5565                 break;
5566         case IORING_OP_TEE:
5567                 ret = io_tee_prep(req, sqe);
5568                 break;
5569         default:
5570                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5571                                 req->opcode);
5572                 ret = -EINVAL;
5573                 break;
5574         }
5575
5576         return ret;
5577 }
5578
5579 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5580 {
5581         struct io_kiocb *pos;
5582         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5583         u32 total_submitted, nr_reqs = 1;
5584
5585         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
5586                 list_for_each_entry(pos, &req->link_list, link_list)
5587                         nr_reqs++;
5588
5589         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5590         return total_submitted - nr_reqs;
5591 }
5592
5593 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5594 {
5595         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5596         struct io_defer_entry *de;
5597         int ret;
5598         u32 seq;
5599
5600         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5601         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
5602                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
5603                 return 0;
5604
5605         seq = io_get_sequence(req);
5606         /* Still a chance to pass the sequence check */
5607         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5608                 return 0;
5609
5610         if (!req->io) {
5611                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5612                 if (ret)
5613                         return ret;
5614         }
5615         io_prep_async_link(req);
5616         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
5617         if (!de)
5618                 return -ENOMEM;
5619
5620         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5621         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5622                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5623                 kfree(de);
5624                 io_queue_async_work(req);
5625                 return -EIOCBQUEUED;
5626         }
5627
5628         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5629         de->req = req;
5630         de->seq = seq;
5631         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
5632         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5633         return -EIOCBQUEUED;
5634 }
5635
5636 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req)
5637 {
5638         struct io_async_ctx *io = req->io;
5639
5640         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
5641                 switch (req->opcode) {
5642                 case IORING_OP_READV:
5643                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5644                 case IORING_OP_READ:
5645                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5646                         break;
5647                 case IORING_OP_RECVMSG:
5648                 case IORING_OP_RECV:
5649                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5650                         break;
5651                 }
5652                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
5653         }
5654
5655         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
5656                 switch (req->opcode) {
5657                 case IORING_OP_READV:
5658                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5659                 case IORING_OP_READ:
5660                 case IORING_OP_WRITEV:
5661                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5662                 case IORING_OP_WRITE:
5663                         if (io->rw.free_iovec)
5664                                 kfree(io->rw.free_iovec);
5665                         break;
5666                 case IORING_OP_RECVMSG:
5667                 case IORING_OP_SENDMSG:
5668                         if (io->msg.iov != io->msg.fast_iov)
5669                                 kfree(io->msg.iov);
5670                         break;
5671                 case IORING_OP_SPLICE:
5672                 case IORING_OP_TEE:
5673                         io_put_file(req, req->splice.file_in,
5674                                     (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
5675                         break;
5676                 case IORING_OP_OPENAT:
5677                 case IORING_OP_OPENAT2:
5678                         if (req->open.filename)
5679                                 putname(req->open.filename);
5680                         break;
5681                 }
5682                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5683         }
5684
5685         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
5686                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5687                 unsigned long flags;
5688
5689                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
5690                 list_del(&req->inflight_entry);
5691                 if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
5692                         wake_up(&ctx->inflight_wait);
5693                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
5694                 req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
5695         }
5696 }
5697
5698 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5699                         bool force_nonblock, struct io_comp_state *cs)
5700 {
5701         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5702         int ret;
5703
5704         switch (req->opcode) {
5705         case IORING_OP_NOP:
5706                 ret = io_nop(req, cs);
5707                 break;
5708         case IORING_OP_READV:
5709         case IORING_OP_READ_FIXED:
5710         case IORING_OP_READ:
5711                 if (sqe) {
5712                         ret = io_read_prep(req, sqe, force_nonblock);
5713                         if (ret < 0)
5714                                 break;
5715                 }
5716                 ret = io_read(req, force_nonblock, cs);
5717                 break;
5718         case IORING_OP_WRITEV:
5719         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5720         case IORING_OP_WRITE:
5721                 if (sqe) {
5722                         ret = io_write_prep(req, sqe, force_nonblock);
5723                         if (ret < 0)
5724                                 break;
5725                 }
5726                 ret = io_write(req, force_nonblock, cs);
5727                 break;
5728         case IORING_OP_FSYNC:
5729                 if (sqe) {
5730                         ret = io_prep_fsync(req, sqe);
5731                         if (ret < 0)
5732                                 break;
5733                 }
5734                 ret = io_fsync(req, force_nonblock);
5735                 break;
5736         case IORING_OP_POLL_ADD:
5737                 if (sqe) {
5738                         ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
5739                         if (ret)
5740                                 break;
5741                 }
5742                 ret = io_poll_add(req);
5743                 break;
5744         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5745                 if (sqe) {
5746                         ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
5747                         if (ret < 0)
5748                                 break;
5749                 }
5750                 ret = io_poll_remove(req);
5751                 break;
5752         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5753                 if (sqe) {
5754                         ret = io_prep_sfr(req, sqe);
5755                         if (ret < 0)
5756                                 break;
5757                 }
5758                 ret = io_sync_file_range(req, force_nonblock);
5759                 break;
5760         case IORING_OP_SENDMSG:
5761         case IORING_OP_SEND:
5762                 if (sqe) {
5763                         ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
5764                         if (ret < 0)
5765                                 break;
5766                 }
5767                 if (req->opcode == IORING_OP_SENDMSG)
5768                         ret = io_sendmsg(req, force_nonblock, cs);
5769                 else
5770                         ret = io_send(req, force_nonblock, cs);
5771                 break;
5772         case IORING_OP_RECVMSG:
5773         case IORING_OP_RECV:
5774                 if (sqe) {
5775                         ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
5776                         if (ret)
5777                                 break;
5778                 }
5779                 if (req->opcode == IORING_OP_RECVMSG)
5780                         ret = io_recvmsg(req, force_nonblock, cs);
5781                 else
5782                         ret = io_recv(req, force_nonblock, cs);
5783                 break;
5784         case IORING_OP_TIMEOUT:
5785                 if (sqe) {
5786                         ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
5787                         if (ret)
5788                                 break;
5789                 }
5790                 ret = io_timeout(req);
5791                 break;
5792         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5793                 if (sqe) {
5794                         ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5795                         if (ret)
5796                                 break;
5797                 }
5798                 ret = io_timeout_remove(req);
5799                 break;
5800         case IORING_OP_ACCEPT:
5801                 if (sqe) {
5802                         ret = io_accept_prep(req, sqe);
5803                         if (ret)
5804                                 break;
5805                 }
5806                 ret = io_accept(req, force_nonblock, cs);
5807                 break;
5808         case IORING_OP_CONNECT:
5809                 if (sqe) {
5810                         ret = io_connect_prep(req, sqe);
5811                         if (ret)
5812                                 break;
5813                 }
5814                 ret = io_connect(req, force_nonblock, cs);
5815                 break;
5816         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5817                 if (sqe) {
5818                         ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
5819                         if (ret)
5820                                 break;
5821                 }
5822                 ret = io_async_cancel(req);
5823                 break;
5824         case IORING_OP_FALLOCATE:
5825                 if (sqe) {
5826                         ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
5827                         if (ret)
5828                                 break;
5829                 }
5830                 ret = io_fallocate(req, force_nonblock);
5831                 break;
5832         case IORING_OP_OPENAT:
5833                 if (sqe) {
5834                         ret = io_openat_prep(req, sqe);
5835                         if (ret)
5836                                 break;
5837                 }
5838                 ret = io_openat(req, force_nonblock);
5839                 break;
5840         case IORING_OP_CLOSE:
5841                 if (sqe) {
5842                         ret = io_close_prep(req, sqe);
5843                         if (ret)
5844                                 break;
5845                 }
5846                 ret = io_close(req, force_nonblock, cs);
5847                 break;
5848         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5849                 if (sqe) {
5850                         ret = io_files_update_prep(req, sqe);
5851                         if (ret)
5852                                 break;
5853                 }
5854                 ret = io_files_update(req, force_nonblock, cs);
5855                 break;
5856         case IORING_OP_STATX:
5857                 if (sqe) {
5858                         ret = io_statx_prep(req, sqe);
5859                         if (ret)
5860                                 break;
5861                 }
5862                 ret = io_statx(req, force_nonblock);
5863                 break;
5864         case IORING_OP_FADVISE:
5865                 if (sqe) {
5866                         ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
5867                         if (ret)
5868                                 break;
5869                 }
5870                 ret = io_fadvise(req, force_nonblock);
5871                 break;
5872         case IORING_OP_MADVISE:
5873                 if (sqe) {
5874                         ret = io_madvise_prep(req, sqe);
5875                         if (ret)
5876                                 break;
5877                 }
5878                 ret = io_madvise(req, force_nonblock);
5879                 break;
5880         case IORING_OP_OPENAT2:
5881                 if (sqe) {
5882                         ret = io_openat2_prep(req, sqe);
5883                         if (ret)
5884                                 break;
5885                 }
5886                 ret = io_openat2(req, force_nonblock);
5887                 break;
5888         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5889                 if (sqe) {
5890                         ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5891                         if (ret)
5892                                 break;
5893                 }
5894                 ret = io_epoll_ctl(req, force_nonblock, cs);
5895                 break;
5896         case IORING_OP_SPLICE:
5897                 if (sqe) {
5898                         ret = io_splice_prep(req, sqe);
5899                         if (ret < 0)
5900                                 break;
5901                 }
5902                 ret = io_splice(req, force_nonblock);
5903                 break;
5904         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5905                 if (sqe) {
5906                         ret = io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5907                         if (ret)
5908                                 break;
5909                 }
5910                 ret = io_provide_buffers(req, force_nonblock, cs);
5911                 break;
5912         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5913                 if (sqe) {
5914                         ret = io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5915                         if (ret)
5916                                 break;
5917                 }
5918                 ret = io_remove_buffers(req, force_nonblock, cs);
5919                 break;
5920         case IORING_OP_TEE:
5921                 if (sqe) {
5922                         ret = io_tee_prep(req, sqe);
5923                         if (ret < 0)
5924                                 break;
5925                 }
5926                 ret = io_tee(req, force_nonblock);
5927                 break;
5928         default:
5929                 ret = -EINVAL;
5930                 break;
5931         }
5932
5933         if (ret)
5934                 return ret;
5935
5936         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
5937         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
5938                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
5939
5940                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
5941                 if (in_async)
5942                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5943
5944                 io_iopoll_req_issued(req);
5945
5946                 if (in_async)
5947                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5948         }
5949
5950         return 0;
5951 }
5952
5953 static struct io_wq_work *io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
5954 {
5955         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5956         struct io_kiocb *timeout;
5957         int ret = 0;
5958
5959         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
5960         if (timeout)
5961                 io_queue_linked_timeout(timeout);
5962
5963         /* if NO_CANCEL is set, we must still run the work */
5964         if ((work->flags & (IO_WQ_WORK_CANCEL|IO_WQ_WORK_NO_CANCEL)) ==
5965                                 IO_WQ_WORK_CANCEL) {
5966                 ret = -ECANCELED;
5967         }
5968
5969         if (!ret) {
5970                 do {
5971                         ret = io_issue_sqe(req, NULL, false, NULL);
5972                         /*
5973                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
5974                          * forcing a sync submission from here, since we can't
5975                          * wait for request slots on the block side.
5976                          */
5977                         if (ret != -EAGAIN)
5978                                 break;
5979                         cond_resched();
5980                 } while (1);
5981         }
5982
5983         if (ret) {
5984                 req_set_fail_links(req);
5985                 io_req_complete(req, ret);
5986         }
5987
5988         return io_steal_work(req);
5989 }
5990
5991 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
5992                                               int index)
5993 {
5994         struct fixed_file_table *table;
5995
5996         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
5997         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
5998 }
5999
6000 static int io_file_get(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
6001                         int fd, struct file **out_file, bool fixed)
6002 {
6003         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6004         struct file *file;
6005
6006         if (fixed) {
6007                 if (unlikely(!ctx->file_data ||
6008                     (unsigned) fd >= ctx->nr_user_files))
6009                         return -EBADF;
6010                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6011                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
6012                 if (file) {
6013                         req->fixed_file_refs = ctx->file_data->cur_refs;
6014                         percpu_ref_get(req->fixed_file_refs);
6015                 }
6016         } else {
6017                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6018                 file = __io_file_get(state, fd);
6019         }
6020
6021         if (file || io_op_defs[req->opcode].needs_file_no_error) {
6022                 *out_file = file;
6023                 return 0;
6024         }
6025         return -EBADF;
6026 }
6027
6028 static int io_req_set_file(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
6029                            int fd)
6030 {
6031         bool fixed;
6032
6033         fixed = (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) != 0;
6034         if (unlikely(!fixed && io_async_submit(req->ctx)))
6035                 return -EBADF;
6036
6037         return io_file_get(state, req, fd, &req->file, fixed);
6038 }
6039
6040 static int io_grab_files(struct io_kiocb *req)
6041 {
6042         int ret = -EBADF;
6043         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6044
6045         io_req_init_async(req);
6046
6047         if (req->work.files || (req->flags & REQ_F_NO_FILE_TABLE))
6048                 return 0;
6049         if (!ctx->ring_file)
6050                 return -EBADF;
6051
6052         rcu_read_lock();
6053         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
6054         /*
6055          * We use the f_ops->flush() handler to ensure that we can flush
6056          * out work accessing these files if the fd is closed. Check if
6057          * the fd has changed since we started down this path, and disallow
6058          * this operation if it has.
6059          */
6060         if (fcheck(ctx->ring_fd) == ctx->ring_file) {
6061                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
6062                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
6063                 req->work.files = current->files;
6064                 ret = 0;
6065         }
6066         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
6067         rcu_read_unlock();
6068
6069         return ret;
6070 }
6071
6072 static inline int io_prep_work_files(struct io_kiocb *req)
6073 {
6074         if (!io_op_defs[req->opcode].file_table)
6075                 return 0;
6076         return io_grab_files(req);
6077 }
6078
6079 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6080 {
6081         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6082                                                 struct io_timeout_data, timer);
6083         struct io_kiocb *req = data->req;
6084         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6085         struct io_kiocb *prev = NULL;
6086         unsigned long flags;
6087
6088         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6089
6090         /*
6091          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6092          * race with the completion of the linked work.
6093          */
6094         if (!list_empty(&req->link_list)) {
6095                 prev = list_entry(req->link_list.prev, struct io_kiocb,
6096                                   link_list);
6097                 if (refcount_inc_not_zero(&prev->refs)) {
6098                         list_del_init(&req->link_list);
6099                         prev->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6100                 } else
6101                         prev = NULL;
6102         }
6103
6104         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6105
6106         if (prev) {
6107                 req_set_fail_links(prev);
6108                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6109                 io_put_req(prev);
6110         } else {
6111                 io_req_complete(req, -ETIME);
6112         }
6113         return HRTIMER_NORESTART;
6114 }
6115
6116 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6117 {
6118         /*
6119          * If the list is now empty, then our linked request finished before
6120          * we got a chance to setup the timer
6121          */
6122         if (!list_empty(&req->link_list)) {
6123                 struct io_timeout_data *data = &req->io->timeout;
6124
6125                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6126                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6127                                 data->mode);
6128         }
6129 }
6130
6131 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6132 {
6133         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6134
6135         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6136         __io_queue_linked_timeout(req);
6137         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6138
6139         /* drop submission reference */
6140         io_put_req(req);
6141 }
6142
6143 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6144 {
6145         struct io_kiocb *nxt;
6146
6147         if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
6148                 return NULL;
6149         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
6150                 return NULL;
6151
6152         nxt = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
6153                                         link_list);
6154         if (!nxt || nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6155                 return NULL;
6156
6157         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6158         return nxt;
6159 }
6160
6161 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6162                            struct io_comp_state *cs)
6163 {
6164         struct io_kiocb *linked_timeout;
6165         struct io_kiocb *nxt;
6166         const struct cred *old_creds = NULL;
6167         int ret;
6168
6169 again:
6170         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6171
6172         if ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) && req->work.creds &&
6173             req->work.creds != current_cred()) {
6174                 if (old_creds)
6175                         revert_creds(old_creds);
6176                 if (old_creds == req->work.creds)
6177                         old_creds = NULL; /* restored original creds */
6178                 else
6179                         old_creds = override_creds(req->work.creds);
6180         }
6181
6182         ret = io_issue_sqe(req, sqe, true, cs);
6183
6184         /*
6185          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6186          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6187          */
6188         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6189                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6190 punt:
6191                         ret = io_prep_work_files(req);
6192                         if (unlikely(ret))
6193                                 goto err;
6194                         /*
6195                          * Queued up for async execution, worker will release
6196                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6197                          */
6198                         io_queue_async_work(req);
6199                 }
6200
6201                 if (linked_timeout)
6202                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6203                 goto exit;
6204         }
6205
6206         if (unlikely(ret)) {
6207 err:
6208                 /* un-prep timeout, so it'll be killed as any other linked */
6209                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6210                 req_set_fail_links(req);
6211                 io_put_req(req);
6212                 io_req_complete(req, ret);
6213                 goto exit;
6214         }
6215
6216         /* drop submission reference */
6217         nxt = io_put_req_find_next(req);
6218         if (linked_timeout)
6219                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6220
6221         if (nxt) {
6222                 req = nxt;
6223
6224                 if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
6225                         goto punt;
6226                 goto again;
6227         }
6228 exit:
6229         if (old_creds)
6230                 revert_creds(old_creds);
6231 }
6232
6233 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6234                          struct io_comp_state *cs)
6235 {
6236         int ret;
6237
6238         ret = io_req_defer(req, sqe);
6239         if (ret) {
6240                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6241 fail_req:
6242                         req_set_fail_links(req);
6243                         io_put_req(req);
6244                         io_req_complete(req, ret);
6245                 }
6246         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6247                 if (!req->io) {
6248                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6249                         if (unlikely(ret))
6250                                 goto fail_req;
6251                 }
6252
6253                 /*
6254                  * Never try inline submit of IOSQE_ASYNC is set, go straight
6255                  * to async execution.
6256                  */
6257                 io_req_init_async(req);
6258                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
6259                 io_queue_async_work(req);
6260         } else {
6261                 __io_queue_sqe(req, sqe, cs);
6262         }
6263 }
6264
6265 static inline void io_queue_link_head(struct io_kiocb *req,
6266                                       struct io_comp_state *cs)
6267 {
6268         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
6269                 io_put_req(req);
6270                 io_req_complete(req, -ECANCELED);
6271         } else
6272                 io_queue_sqe(req, NULL, cs);
6273 }
6274
6275 static int io_submit_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6276                          struct io_kiocb **link, struct io_comp_state *cs)
6277 {
6278         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6279         int ret;
6280
6281         /*
6282          * If we already have a head request, queue this one for async
6283          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6284          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6285          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6286          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6287          */
6288         if (*link) {
6289                 struct io_kiocb *head = *link;
6290
6291                 /*
6292                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6293                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6294                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6295                  * next after the link request. The last one is done via
6296                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6297                  */
6298                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6299                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6300                         ctx->drain_next = 1;
6301                 }
6302                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6303                 if (unlikely(ret)) {
6304                         /* fail even hard links since we don't submit */
6305                         head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6306                         return ret;
6307                 }
6308                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6309                 io_get_req_task(req);
6310                 list_add_tail(&req->link_list, &head->link_list);
6311
6312                 /* last request of a link, enqueue the link */
6313                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6314                         io_queue_link_head(head, cs);
6315                         *link = NULL;
6316                 }
6317         } else {
6318                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6319                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6320                         ctx->drain_next = 0;
6321                 }
6322                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6323                         req->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
6324                         INIT_LIST_HEAD(&req->link_list);
6325
6326                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6327                         if (unlikely(ret))
6328                                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6329                         *link = req;
6330                 } else {
6331                         io_queue_sqe(req, sqe, cs);
6332                 }
6333         }
6334
6335         return 0;
6336 }
6337
6338 /*
6339  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6340  */
6341 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state)
6342 {
6343         if (!list_empty(&state->comp.list))
6344                 io_submit_flush_completions(&state->comp);
6345         blk_finish_plug(&state->plug);
6346         io_state_file_put(state);
6347         if (state->free_reqs)
6348                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
6349 }
6350
6351 /*
6352  * Start submission side cache.
6353  */
6354 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6355                                   struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int max_ios)
6356 {
6357         blk_start_plug(&state->plug);
6358         state->comp.nr = 0;
6359         INIT_LIST_HEAD(&state->comp.list);
6360         state->comp.ctx = ctx;
6361         state->free_reqs = 0;
6362         state->file = NULL;
6363         state->ios_left = max_ios;
6364 }
6365
6366 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6367 {
6368         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6369
6370         /*
6371          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6372          * since once we write the new head, the application could
6373          * write new data to them.
6374          */
6375         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6376 }
6377
6378 /*
6379  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6380  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6381  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6382  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6383  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6384  * prevent a re-load down the line.
6385  */
6386 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6387 {
6388         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6389         unsigned head;
6390
6391         /*
6392          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6393          *
6394          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6395          *    head updates.
6396          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6397          *    though the application is the one updating it.
6398          */
6399         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head & ctx->sq_mask]);
6400         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6401                 return &ctx->sq_sqes[head];
6402
6403         /* drop invalid entries */
6404         ctx->cached_sq_dropped++;
6405         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6406         return NULL;
6407 }
6408
6409 static inline void io_consume_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6410 {
6411         ctx->cached_sq_head++;
6412 }
6413
6414 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
6415                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
6416                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
6417
6418 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6419                        const struct io_uring_sqe *sqe,
6420                        struct io_submit_state *state)
6421 {
6422         unsigned int sqe_flags;
6423         int id;
6424
6425         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6426         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6427         req->io = NULL;
6428         req->file = NULL;
6429         req->ctx = ctx;
6430         req->flags = 0;
6431         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6432         refcount_set(&req->refs, 2);
6433         req->task = current;
6434         req->result = 0;
6435
6436         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6437                 return -EINVAL;
6438
6439         if (unlikely(io_sq_thread_acquire_mm(ctx, req)))
6440                 return -EFAULT;
6441
6442         sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6443         /* enforce forwards compatibility on users */
6444         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6445                 return -EINVAL;
6446
6447         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6448             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6449                 return -EOPNOTSUPP;
6450
6451         id = READ_ONCE(sqe->personality);
6452         if (id) {
6453                 io_req_init_async(req);
6454                 req->work.creds = idr_find(&ctx->personality_idr, id);
6455                 if (unlikely(!req->work.creds))
6456                         return -EINVAL;
6457                 get_cred(req->work.creds);
6458         }
6459
6460         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6461         req->flags |= sqe_flags;
6462
6463         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_file)
6464                 return 0;
6465
6466         return io_req_set_file(state, req, READ_ONCE(sqe->fd));
6467 }
6468
6469 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr,
6470                           struct file *ring_file, int ring_fd)
6471 {
6472         struct io_submit_state state;
6473         struct io_kiocb *link = NULL;
6474         int i, submitted = 0;
6475
6476         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6477         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6478                 if (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list) &&
6479                     !io_cqring_overflow_flush(ctx, false))
6480                         return -EBUSY;
6481         }
6482
6483         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6484         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6485
6486         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6487                 return -EAGAIN;
6488
6489         io_submit_state_start(&state, ctx, nr);
6490
6491         ctx->ring_fd = ring_fd;
6492         ctx->ring_file = ring_file;
6493
6494         for (i = 0; i < nr; i++) {
6495                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6496                 struct io_kiocb *req;
6497                 int err;
6498
6499                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6500                 if (unlikely(!sqe)) {
6501                         io_consume_sqe(ctx);
6502                         break;
6503                 }
6504                 req = io_alloc_req(ctx, &state);
6505                 if (unlikely(!req)) {
6506                         if (!submitted)
6507                                 submitted = -EAGAIN;
6508                         break;
6509                 }
6510
6511                 err = io_init_req(ctx, req, sqe, &state);
6512                 io_consume_sqe(ctx);
6513                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6514                 submitted++;
6515
6516                 if (unlikely(err)) {
6517 fail_req:
6518                         io_put_req(req);
6519                         io_req_complete(req, err);
6520                         break;
6521                 }
6522
6523                 trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6524                                                 true, io_async_submit(ctx));
6525                 err = io_submit_sqe(req, sqe, &link, &state.comp);
6526                 if (err)
6527                         goto fail_req;
6528         }
6529
6530         if (unlikely(submitted != nr)) {
6531                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6532
6533                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr - ref_used);
6534         }
6535         if (link)
6536                 io_queue_link_head(link, &state.comp);
6537         io_submit_state_end(&state);
6538
6539          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6540         io_commit_sqring(ctx);
6541
6542         return submitted;
6543 }
6544
6545 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6546 {
6547         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6548         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6549         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6550         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6551 }
6552
6553 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6554 {
6555         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6556         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6557         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6558 }
6559
6560 static int io_sq_thread(void *data)
6561 {
6562         struct io_ring_ctx *ctx = data;
6563         const struct cred *old_cred;
6564         DEFINE_WAIT(wait);
6565         unsigned long timeout;
6566         int ret = 0;
6567
6568         complete(&ctx->sq_thread_comp);
6569
6570         old_cred = override_creds(ctx->creds);
6571
6572         timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6573         while (!kthread_should_park()) {
6574                 unsigned int to_submit;
6575
6576                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
6577                         unsigned nr_events = 0;
6578
6579                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6580                         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched())
6581                                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6582                         else
6583                                 timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6584                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6585                 }
6586
6587                 to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6588
6589                 /*
6590                  * If submit got -EBUSY, flag us as needing the application
6591                  * to enter the kernel to reap and flush events.
6592                  */
6593                 if (!to_submit || ret == -EBUSY || need_resched()) {
6594                         /*
6595                          * Drop cur_mm before scheduling, we can't hold it for
6596                          * long periods (or over schedule()). Do this before
6597                          * adding ourselves to the waitqueue, as the unuse/drop
6598                          * may sleep.
6599                          */
6600                         io_sq_thread_drop_mm();
6601
6602                         /*
6603                          * We're polling. If we're within the defined idle
6604                          * period, then let us spin without work before going
6605                          * to sleep. The exception is if we got EBUSY doing
6606                          * more IO, we should wait for the application to
6607                          * reap events and wake us up.
6608                          */
6609                         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || need_resched() ||
6610                             (!time_after(jiffies, timeout) && ret != -EBUSY &&
6611                             !percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))) {
6612                                 io_run_task_work();
6613                                 cond_resched();
6614                                 continue;
6615                         }
6616
6617                         prepare_to_wait(&ctx->sqo_wait, &wait,
6618                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6619
6620                         /*
6621                          * While doing polled IO, before going to sleep, we need
6622                          * to check if there are new reqs added to iopoll_list,
6623                          * it is because reqs may have been punted to io worker
6624                          * and will be added to iopoll_list later, hence check
6625                          * the iopoll_list again.
6626                          */
6627                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6628                             !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6629                                 finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6630                                 continue;
6631                         }
6632
6633                         io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6634
6635                         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6636                         if (!to_submit || ret == -EBUSY) {
6637                                 if (kthread_should_park()) {
6638                                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6639                                         break;
6640                                 }
6641                                 if (io_run_task_work()) {
6642                                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6643                                         io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6644                                         continue;
6645                                 }
6646                                 if (signal_pending(current))
6647                                         flush_signals(current);
6648                                 schedule();
6649                                 finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6650
6651                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6652                                 ret = 0;
6653                                 continue;
6654                         }
6655                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6656
6657                         io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6658                 }
6659
6660                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6661                 if (likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6662                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit, NULL, -1);
6663                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6664                 timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6665         }
6666
6667         io_run_task_work();
6668
6669         io_sq_thread_drop_mm();
6670         revert_creds(old_cred);
6671
6672         kthread_parkme();
6673
6674         return 0;
6675 }
6676
6677 struct io_wait_queue {
6678         struct wait_queue_entry wq;
6679         struct io_ring_ctx *ctx;
6680         unsigned to_wait;
6681         unsigned nr_timeouts;
6682 };
6683
6684 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq, bool noflush)
6685 {
6686         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6687
6688         /*
6689          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6690          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6691          * regardless of event count.
6692          */
6693         return io_cqring_events(ctx, noflush) >= iowq->to_wait ||
6694                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6695 }
6696
6697 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6698                             int wake_flags, void *key)
6699 {
6700         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6701                                                         wq);
6702
6703         /* use noflush == true, as we can't safely rely on locking context */
6704         if (!io_should_wake(iowq, true))
6705                 return -1;
6706
6707         return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6708 }
6709
6710 /*
6711  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6712  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6713  */
6714 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6715                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz)
6716 {
6717         struct io_wait_queue iowq = {
6718                 .wq = {
6719                         .private        = current,
6720                         .func           = io_wake_function,
6721                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6722                 },
6723                 .ctx            = ctx,
6724                 .to_wait        = min_events,
6725         };
6726         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6727         int ret = 0;
6728
6729         do {
6730                 if (io_cqring_events(ctx, false) >= min_events)
6731                         return 0;
6732                 if (!io_run_task_work())
6733                         break;
6734         } while (1);
6735
6736         if (sig) {
6737 #ifdef CONFIG_COMPAT
6738                 if (in_compat_syscall())
6739                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6740                                                       sigsz);
6741                 else
6742 #endif
6743                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6744
6745                 if (ret)
6746                         return ret;
6747         }
6748
6749         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6750         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
6751         do {
6752                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
6753                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6754                 /* make sure we run task_work before checking for signals */
6755                 if (io_run_task_work())
6756                         continue;
6757                 if (signal_pending(current)) {
6758                         if (current->jobctl & JOBCTL_TASK_WORK) {
6759                                 spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
6760                                 current->jobctl &= ~JOBCTL_TASK_WORK;
6761                                 recalc_sigpending();
6762                                 spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
6763                                 continue;
6764                         }
6765                         ret = -EINTR;
6766                         break;
6767                 }
6768                 if (io_should_wake(&iowq, false))
6769                         break;
6770                 schedule();
6771         } while (1);
6772         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
6773
6774         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
6775
6776         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
6777 }
6778
6779 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6780 {
6781 #if defined(CONFIG_UNIX)
6782         if (ctx->ring_sock) {
6783                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6784                 struct sk_buff *skb;
6785
6786                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
6787                         kfree_skb(skb);
6788         }
6789 #else
6790         int i;
6791
6792         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6793                 struct file *file;
6794
6795                 file = io_file_from_index(ctx, i);
6796                 if (file)
6797                         fput(file);
6798         }
6799 #endif
6800 }
6801
6802 static void io_file_ref_kill(struct percpu_ref *ref)
6803 {
6804         struct fixed_file_data *data;
6805
6806         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
6807         complete(&data->done);
6808 }
6809
6810 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6811 {
6812         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
6813         struct fixed_file_ref_node *ref_node = NULL;
6814         unsigned nr_tables, i;
6815
6816         if (!data)
6817                 return -ENXIO;
6818
6819         spin_lock(&data->lock);
6820         if (!list_empty(&data->ref_list))
6821                 ref_node = list_first_entry(&data->ref_list,
6822                                 struct fixed_file_ref_node, node);
6823         spin_unlock(&data->lock);
6824         if (ref_node)
6825                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
6826
6827         percpu_ref_kill(&data->refs);
6828
6829         /* wait for all refs nodes to complete */
6830         flush_delayed_work(&ctx->file_put_work);
6831         wait_for_completion(&data->done);
6832
6833         __io_sqe_files_unregister(ctx);
6834         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6835         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
6836                 kfree(data->table[i].files);
6837         kfree(data->table);
6838         percpu_ref_exit(&data->refs);
6839         kfree(data);
6840         ctx->file_data = NULL;
6841         ctx->nr_user_files = 0;
6842         return 0;
6843 }
6844
6845 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
6846 {
6847         if (ctx->sqo_thread) {
6848                 wait_for_completion(&ctx->sq_thread_comp);
6849                 /*
6850                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
6851                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
6852                  * set to a single CPU.
6853                  */
6854                 kthread_park(ctx->sqo_thread);
6855                 kthread_stop(ctx->sqo_thread);
6856                 ctx->sqo_thread = NULL;
6857         }
6858 }
6859
6860 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
6861 {
6862         io_sq_thread_stop(ctx);
6863
6864         if (ctx->io_wq) {
6865                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
6866                 ctx->io_wq = NULL;
6867         }
6868 }
6869
6870 #if defined(CONFIG_UNIX)
6871 /*
6872  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
6873  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
6874  * loops in the file referencing.
6875  */
6876 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
6877 {
6878         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
6879         struct scm_fp_list *fpl;
6880         struct sk_buff *skb;
6881         int i, nr_files;
6882
6883         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
6884         if (!fpl)
6885                 return -ENOMEM;
6886
6887         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
6888         if (!skb) {
6889                 kfree(fpl);
6890                 return -ENOMEM;
6891         }
6892
6893         skb->sk = sk;
6894
6895         nr_files = 0;
6896         fpl->user = get_uid(ctx->user);
6897         for (i = 0; i < nr; i++) {
6898                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
6899
6900                 if (!file)
6901                         continue;
6902                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
6903                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
6904                 nr_files++;
6905         }
6906
6907         if (nr_files) {
6908                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
6909                 fpl->count = nr_files;
6910                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
6911                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
6912                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
6913                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
6914
6915                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
6916                         fput(fpl->fp[i]);
6917         } else {
6918                 kfree_skb(skb);
6919                 kfree(fpl);
6920         }
6921
6922         return 0;
6923 }
6924
6925 /*
6926  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
6927  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
6928  * garbage collection to take care of this problem for us.
6929  */
6930 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
6931 {
6932         unsigned left, total;
6933         int ret = 0;
6934
6935         total = 0;
6936         left = ctx->nr_user_files;
6937         while (left) {
6938                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
6939
6940                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
6941                 if (ret)
6942                         break;
6943                 left -= this_files;
6944                 total += this_files;
6945         }
6946
6947         if (!ret)
6948                 return 0;
6949
6950         while (total < ctx->nr_user_files) {
6951                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
6952
6953                 if (file)
6954                         fput(file);
6955                 total++;
6956         }
6957
6958         return ret;
6959 }
6960 #else
6961 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
6962 {
6963         return 0;
6964 }
6965 #endif
6966
6967 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned nr_tables,
6968                                     unsigned nr_files)
6969 {
6970         int i;
6971
6972         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
6973                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
6974                 unsigned this_files;
6975
6976                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6977                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
6978                                         GFP_KERNEL);
6979                 if (!table->files)
6980                         break;
6981                 nr_files -= this_files;
6982         }
6983
6984         if (i == nr_tables)
6985                 return 0;
6986
6987         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
6988                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
6989                 kfree(table->files);
6990         }
6991         return 1;
6992 }
6993
6994 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
6995 {
6996 #if defined(CONFIG_UNIX)
6997         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6998         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
6999         struct sk_buff *skb;
7000         int i;
7001
7002         __skb_queue_head_init(&list);
7003
7004         /*
7005          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7006          * remove this entry and rearrange the file array.
7007          */
7008         skb = skb_dequeue(head);
7009         while (skb) {
7010                 struct scm_fp_list *fp;
7011
7012                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7013                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7014                         int left;
7015
7016                         if (fp->fp[i] != file)
7017                                 continue;
7018
7019                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7020                         left = fp->count - 1 - i;
7021                         if (left) {
7022                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7023                                                 left * sizeof(struct file *));
7024                         }
7025                         fp->count--;
7026                         if (!fp->count) {
7027                                 kfree_skb(skb);
7028                                 skb = NULL;
7029                         } else {
7030                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7031                         }
7032                         fput(file);
7033                         file = NULL;
7034                         break;
7035                 }
7036
7037                 if (!file)
7038                         break;
7039
7040                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7041
7042                 skb = skb_dequeue(head);
7043         }
7044
7045         if (skb_peek(&list)) {
7046                 spin_lock_irq(&head->lock);
7047                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7048                         __skb_queue_tail(head, skb);
7049                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7050         }
7051 #else
7052         fput(file);
7053 #endif
7054 }
7055
7056 struct io_file_put {
7057         struct list_head list;
7058         struct file *file;
7059 };
7060
7061 static void __io_file_put_work(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7062 {
7063         struct fixed_file_data *file_data = ref_node->file_data;
7064         struct io_ring_ctx *ctx = file_data->ctx;
7065         struct io_file_put *pfile, *tmp;
7066
7067         list_for_each_entry_safe(pfile, tmp, &ref_node->file_list, list) {
7068                 list_del(&pfile->list);
7069                 io_ring_file_put(ctx, pfile->file);
7070                 kfree(pfile);
7071         }
7072
7073         spin_lock(&file_data->lock);
7074         list_del(&ref_node->node);
7075         spin_unlock(&file_data->lock);
7076
7077         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7078         kfree(ref_node);
7079         percpu_ref_put(&file_data->refs);
7080 }
7081
7082 static void io_file_put_work(struct work_struct *work)
7083 {
7084         struct io_ring_ctx *ctx;
7085         struct llist_node *node;
7086
7087         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, file_put_work.work);
7088         node = llist_del_all(&ctx->file_put_llist);
7089
7090         while (node) {
7091                 struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7092                 struct llist_node *next = node->next;
7093
7094                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_file_ref_node, llist);
7095                 __io_file_put_work(ref_node);
7096                 node = next;
7097         }
7098 }
7099
7100 static void io_file_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7101 {
7102         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7103         struct io_ring_ctx *ctx;
7104         bool first_add;
7105         int delay = HZ;
7106
7107         ref_node = container_of(ref, struct fixed_file_ref_node, refs);
7108         ctx = ref_node->file_data->ctx;
7109
7110         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->file_data->refs))
7111                 delay = 0;
7112
7113         first_add = llist_add(&ref_node->llist, &ctx->file_put_llist);
7114         if (!delay)
7115                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, 0);
7116         else if (first_add)
7117                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, delay);
7118 }
7119
7120 static struct fixed_file_ref_node *alloc_fixed_file_ref_node(
7121                         struct io_ring_ctx *ctx)
7122 {
7123         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7124
7125         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7126         if (!ref_node)
7127                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7128
7129         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_file_data_ref_zero,
7130                             0, GFP_KERNEL)) {
7131                 kfree(ref_node);
7132                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7133         }
7134         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7135         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->file_list);
7136         ref_node->file_data = ctx->file_data;
7137         return ref_node;
7138 }
7139
7140 static void destroy_fixed_file_ref_node(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7141 {
7142         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7143         kfree(ref_node);
7144 }
7145
7146 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7147                                  unsigned nr_args)
7148 {
7149         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7150         unsigned nr_tables;
7151         struct file *file;
7152         int fd, ret = 0;
7153         unsigned i;
7154         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7155
7156         if (ctx->file_data)
7157                 return -EBUSY;
7158         if (!nr_args)
7159                 return -EINVAL;
7160         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7161                 return -EMFILE;
7162
7163         ctx->file_data = kzalloc(sizeof(*ctx->file_data), GFP_KERNEL);
7164         if (!ctx->file_data)
7165                 return -ENOMEM;
7166         ctx->file_data->ctx = ctx;
7167         init_completion(&ctx->file_data->done);
7168         INIT_LIST_HEAD(&ctx->file_data->ref_list);
7169         spin_lock_init(&ctx->file_data->lock);
7170
7171         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7172         ctx->file_data->table = kcalloc(nr_tables,
7173                                         sizeof(struct fixed_file_table),
7174                                         GFP_KERNEL);
7175         if (!ctx->file_data->table) {
7176                 kfree(ctx->file_data);
7177                 ctx->file_data = NULL;
7178                 return -ENOMEM;
7179         }
7180
7181         if (percpu_ref_init(&ctx->file_data->refs, io_file_ref_kill,
7182                                 PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL)) {
7183                 kfree(ctx->file_data->table);
7184                 kfree(ctx->file_data);
7185                 ctx->file_data = NULL;
7186                 return -ENOMEM;
7187         }
7188
7189         if (io_sqe_alloc_file_tables(ctx, nr_tables, nr_args)) {
7190                 percpu_ref_exit(&ctx->file_data->refs);
7191                 kfree(ctx->file_data->table);
7192                 kfree(ctx->file_data);
7193                 ctx->file_data = NULL;
7194                 return -ENOMEM;
7195         }
7196
7197         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7198                 struct fixed_file_table *table;
7199                 unsigned index;
7200
7201                 ret = -EFAULT;
7202                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd)))
7203                         break;
7204                 /* allow sparse sets */
7205                 if (fd == -1) {
7206                         ret = 0;
7207                         continue;
7208                 }
7209
7210                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7211                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7212                 file = fget(fd);
7213
7214                 ret = -EBADF;
7215                 if (!file)
7216                         break;
7217
7218                 /*
7219                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7220                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7221                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7222                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7223                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7224                  */
7225                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7226                         fput(file);
7227                         break;
7228                 }
7229                 ret = 0;
7230                 table->files[index] = file;
7231         }
7232
7233         if (ret) {
7234                 for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7235                         file = io_file_from_index(ctx, i);
7236                         if (file)
7237                                 fput(file);
7238                 }
7239                 for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7240                         kfree(ctx->file_data->table[i].files);
7241
7242                 percpu_ref_exit(&ctx->file_data->refs);
7243                 kfree(ctx->file_data->table);
7244                 kfree(ctx->file_data);
7245                 ctx->file_data = NULL;
7246                 ctx->nr_user_files = 0;
7247                 return ret;
7248         }
7249
7250         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7251         if (ret) {
7252                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7253                 return ret;
7254         }
7255
7256         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7257         if (IS_ERR(ref_node)) {
7258                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7259                 return PTR_ERR(ref_node);
7260         }
7261
7262         ctx->file_data->cur_refs = &ref_node->refs;
7263         spin_lock(&ctx->file_data->lock);
7264         list_add(&ref_node->node, &ctx->file_data->ref_list);
7265         spin_unlock(&ctx->file_data->lock);
7266         percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
7267         return ret;
7268 }
7269
7270 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7271                                 int index)
7272 {
7273 #if defined(CONFIG_UNIX)
7274         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7275         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7276         struct sk_buff *skb;
7277
7278         /*
7279          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7280          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7281          * and filling it in.
7282          */
7283         spin_lock_irq(&head->lock);
7284         skb = skb_peek(head);
7285         if (skb) {
7286                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7287
7288                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7289                         __skb_unlink(skb, head);
7290                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7291                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7292                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7293                         fpl->count++;
7294                         spin_lock_irq(&head->lock);
7295                         __skb_queue_head(head, skb);
7296                 } else {
7297                         skb = NULL;
7298                 }
7299         }
7300         spin_unlock_irq(&head->lock);
7301
7302         if (skb) {
7303                 fput(file);
7304                 return 0;
7305         }
7306
7307         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7308 #else
7309         return 0;
7310 #endif
7311 }
7312
7313 static int io_queue_file_removal(struct fixed_file_data *data,
7314                                  struct file *file)
7315 {
7316         struct io_file_put *pfile;
7317         struct percpu_ref *refs = data->cur_refs;
7318         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7319
7320         pfile = kzalloc(sizeof(*pfile), GFP_KERNEL);
7321         if (!pfile)
7322                 return -ENOMEM;
7323
7324         ref_node = container_of(refs, struct fixed_file_ref_node, refs);
7325         pfile->file = file;
7326         list_add(&pfile->list, &ref_node->file_list);
7327
7328         return 0;
7329 }
7330
7331 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7332                                  struct io_uring_files_update *up,
7333                                  unsigned nr_args)
7334 {
7335         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
7336         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7337         struct file *file;
7338         __s32 __user *fds;
7339         int fd, i, err;
7340         __u32 done;
7341         bool needs_switch = false;
7342
7343         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7344                 return -EOVERFLOW;
7345         if (done > ctx->nr_user_files)
7346                 return -EINVAL;
7347
7348         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7349         if (IS_ERR(ref_node))
7350                 return PTR_ERR(ref_node);
7351
7352         done = 0;
7353         fds = u64_to_user_ptr(up->fds);
7354         while (nr_args) {
7355                 struct fixed_file_table *table;
7356                 unsigned index;
7357
7358                 err = 0;
7359                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7360                         err = -EFAULT;
7361                         break;
7362                 }
7363                 i = array_index_nospec(up->offset, ctx->nr_user_files);
7364                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7365                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7366                 if (table->files[index]) {
7367                         file = table->files[index];
7368                         err = io_queue_file_removal(data, file);
7369                         if (err)
7370                                 break;
7371                         table->files[index] = NULL;
7372                         needs_switch = true;
7373                 }
7374                 if (fd != -1) {
7375                         file = fget(fd);
7376                         if (!file) {
7377                                 err = -EBADF;
7378                                 break;
7379                         }
7380                         /*
7381                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7382                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7383                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7384                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7385                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7386                          * support regular read/write anyway.
7387                          */
7388                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7389                                 fput(file);
7390                                 err = -EBADF;
7391                                 break;
7392                         }
7393                         table->files[index] = file;
7394                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7395                         if (err) {
7396                                 table->files[index] = NULL;
7397                                 fput(file);
7398                                 break;
7399                         }
7400                 }
7401                 nr_args--;
7402                 done++;
7403                 up->offset++;
7404         }
7405
7406         if (needs_switch) {
7407                 percpu_ref_kill(data->cur_refs);
7408                 spin_lock(&data->lock);
7409                 list_add(&ref_node->node, &data->ref_list);
7410                 data->cur_refs = &ref_node->refs;
7411                 spin_unlock(&data->lock);
7412                 percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
7413         } else
7414                 destroy_fixed_file_ref_node(ref_node);
7415
7416         return done ? done : err;
7417 }
7418
7419 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7420                                unsigned nr_args)
7421 {
7422         struct io_uring_files_update up;
7423
7424         if (!ctx->file_data)
7425                 return -ENXIO;
7426         if (!nr_args)
7427                 return -EINVAL;
7428         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7429                 return -EFAULT;
7430         if (up.resv)
7431                 return -EINVAL;
7432
7433         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7434 }
7435
7436 static void io_free_work(struct io_wq_work *work)
7437 {
7438         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7439
7440         /* Consider that io_steal_work() relies on this ref */
7441         io_put_req(req);
7442 }
7443
7444 static int io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7445                               struct io_uring_params *p)
7446 {
7447         struct io_wq_data data;
7448         struct fd f;
7449         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7450         unsigned int concurrency;
7451         int ret = 0;
7452
7453         data.user = ctx->user;
7454         data.free_work = io_free_work;
7455         data.do_work = io_wq_submit_work;
7456
7457         if (!(p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)) {
7458                 /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7459                 concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7460
7461                 ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
7462                 if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
7463                         ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
7464                         ctx->io_wq = NULL;
7465                 }
7466                 return ret;
7467         }
7468
7469         f = fdget(p->wq_fd);
7470         if (!f.file)
7471                 return -EBADF;
7472
7473         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7474                 ret = -EINVAL;
7475                 goto out_fput;
7476         }
7477
7478         ctx_attach = f.file->private_data;
7479         /* @io_wq is protected by holding the fd */
7480         if (!io_wq_get(ctx_attach->io_wq, &data)) {
7481                 ret = -EINVAL;
7482                 goto out_fput;
7483         }
7484
7485         ctx->io_wq = ctx_attach->io_wq;
7486 out_fput:
7487         fdput(f);
7488         return ret;
7489 }
7490
7491 static int io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx,
7492                                struct io_uring_params *p)
7493 {
7494         int ret;
7495
7496         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7497                 ret = -EPERM;
7498                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
7499                         goto err;
7500
7501                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7502                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7503                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7504
7505                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7506                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7507
7508                         ret = -EINVAL;
7509                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
7510                                 goto err;
7511                         if (!cpu_online(cpu))
7512                                 goto err;
7513
7514                         ctx->sqo_thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread,
7515                                                         ctx, cpu,
7516                                                         "io_uring-sq");
7517                 } else {
7518                         ctx->sqo_thread = kthread_create(io_sq_thread, ctx,
7519                                                         "io_uring-sq");
7520                 }
7521                 if (IS_ERR(ctx->sqo_thread)) {
7522                         ret = PTR_ERR(ctx->sqo_thread);
7523                         ctx->sqo_thread = NULL;
7524                         goto err;
7525                 }
7526                 wake_up_process(ctx->sqo_thread);
7527         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7528                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
7529                 ret = -EINVAL;
7530                 goto err;
7531         }
7532
7533         ret = io_init_wq_offload(ctx, p);
7534         if (ret)
7535                 goto err;
7536
7537         return 0;
7538 err:
7539         io_finish_async(ctx);
7540         return ret;
7541 }
7542
7543 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
7544                                       unsigned long nr_pages)
7545 {
7546         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
7547 }
7548
7549 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
7550                                    unsigned long nr_pages)
7551 {
7552         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
7553
7554         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
7555         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
7556
7557         do {
7558                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
7559                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
7560                 if (new_pages > page_limit)
7561                         return -ENOMEM;
7562         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
7563                                         new_pages) != cur_pages);
7564
7565         return 0;
7566 }
7567
7568 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7569                              enum io_mem_account acct)
7570 {
7571         if (ctx->limit_mem)
7572                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7573
7574         if (ctx->sqo_mm) {
7575                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7576                         ctx->sqo_mm->locked_vm -= nr_pages;
7577                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7578                         atomic64_sub(nr_pages, &ctx->sqo_mm->pinned_vm);
7579         }
7580 }
7581
7582 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7583                           enum io_mem_account acct)
7584 {
7585         int ret;
7586
7587         if (ctx->limit_mem) {
7588                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
7589                 if (ret)
7590                         return ret;
7591         }
7592
7593         if (ctx->sqo_mm) {
7594                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7595                         ctx->sqo_mm->locked_vm += nr_pages;
7596                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7597                         atomic64_add(nr_pages, &ctx->sqo_mm->pinned_vm);
7598         }
7599
7600         return 0;
7601 }
7602
7603 static void io_mem_free(void *ptr)
7604 {
7605         struct page *page;
7606
7607         if (!ptr)
7608                 return;
7609
7610         page = virt_to_head_page(ptr);
7611         if (put_page_testzero(page))
7612                 free_compound_page(page);
7613 }
7614
7615 static void *io_mem_alloc(size_t size)
7616 {
7617         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
7618                                 __GFP_NORETRY;
7619
7620         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
7621 }
7622
7623 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
7624                                 size_t *sq_offset)
7625 {
7626         struct io_rings *rings;
7627         size_t off, sq_array_size;
7628
7629         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
7630         if (off == SIZE_MAX)
7631                 return SIZE_MAX;
7632
7633 #ifdef CONFIG_SMP
7634         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
7635         if (off == 0)
7636                 return SIZE_MAX;
7637 #endif
7638
7639         if (sq_offset)
7640                 *sq_offset = off;
7641
7642         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
7643         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
7644                 return SIZE_MAX;
7645
7646         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
7647                 return SIZE_MAX;
7648
7649         return off;
7650 }
7651
7652 static unsigned long ring_pages(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries)
7653 {
7654         size_t pages;
7655
7656         pages = (size_t)1 << get_order(
7657                 rings_size(sq_entries, cq_entries, NULL));
7658         pages += (size_t)1 << get_order(
7659                 array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), sq_entries));
7660
7661         return pages;
7662 }
7663
7664 static int io_sqe_buffer_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7665 {
7666         int i, j;
7667
7668         if (!ctx->user_bufs)
7669                 return -ENXIO;
7670
7671         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
7672                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7673
7674                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
7675                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
7676
7677                 io_unaccount_mem(ctx, imu->nr_bvecs, ACCT_PINNED);
7678                 kvfree(imu->bvec);
7679                 imu->nr_bvecs = 0;
7680         }
7681
7682         kfree(ctx->user_bufs);
7683         ctx->user_bufs = NULL;
7684         ctx->nr_user_bufs = 0;
7685         return 0;
7686 }
7687
7688 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
7689                        void __user *arg, unsigned index)
7690 {
7691         struct iovec __user *src;
7692
7693 #ifdef CONFIG_COMPAT
7694         if (ctx->compat) {
7695                 struct compat_iovec __user *ciovs;
7696                 struct compat_iovec ciov;
7697
7698                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
7699                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
7700                         return -EFAULT;
7701
7702                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
7703                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
7704                 return 0;
7705         }
7706 #endif
7707         src = (struct iovec __user *) arg;
7708         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
7709                 return -EFAULT;
7710         return 0;
7711 }
7712
7713 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7714                                   unsigned nr_args)
7715 {
7716         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
7717         struct page **pages = NULL;
7718         int i, j, got_pages = 0;
7719         int ret = -EINVAL;
7720
7721         if (ctx->user_bufs)
7722                 return -EBUSY;
7723         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
7724                 return -EINVAL;
7725
7726         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
7727                                         GFP_KERNEL);
7728         if (!ctx->user_bufs)
7729                 return -ENOMEM;
7730
7731         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
7732                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7733                 unsigned long off, start, end, ubuf;
7734                 int pret, nr_pages;
7735                 struct iovec iov;
7736                 size_t size;
7737
7738                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
7739                 if (ret)
7740                         goto err;
7741
7742                 /*
7743                  * Don't impose further limits on the size and buffer
7744                  * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
7745                  * submitted if they are wrong.
7746                  */
7747                 ret = -EFAULT;
7748                 if (!iov.iov_base || !iov.iov_len)
7749                         goto err;
7750
7751                 /* arbitrary limit, but we need something */
7752                 if (iov.iov_len > SZ_1G)
7753                         goto err;
7754
7755                 ubuf = (unsigned long) iov.iov_base;
7756                 end = (ubuf + iov.iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
7757                 start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
7758                 nr_pages = end - start;
7759
7760                 ret = io_account_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7761                 if (ret)
7762                         goto err;
7763
7764                 ret = 0;
7765                 if (!pages || nr_pages > got_pages) {
7766                         kvfree(vmas);
7767                         kvfree(pages);
7768                         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *),
7769                                                 GFP_KERNEL);
7770                         vmas = kvmalloc_array(nr_pages,
7771                                         sizeof(struct vm_area_struct *),
7772                                         GFP_KERNEL);
7773                         if (!pages || !vmas) {
7774                                 ret = -ENOMEM;
7775                                 io_unaccount_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7776                                 goto err;
7777                         }
7778                         got_pages = nr_pages;
7779                 }
7780
7781                 imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
7782                                                 GFP_KERNEL);
7783                 ret = -ENOMEM;
7784                 if (!imu->bvec) {
7785                         io_unaccount_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7786                         goto err;
7787                 }
7788
7789                 ret = 0;
7790                 mmap_read_lock(current->mm);
7791                 pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages,
7792                                       FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
7793                                       pages, vmas);
7794                 if (pret == nr_pages) {
7795                         /* don't support file backed memory */
7796                         for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
7797                                 struct vm_area_struct *vma = vmas[j];
7798
7799                                 if (vma->vm_file &&
7800                                     !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
7801                                         ret = -EOPNOTSUPP;
7802                                         break;
7803                                 }
7804                         }
7805                 } else {
7806                         ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
7807                 }
7808                 mmap_read_unlock(current->mm);
7809                 if (ret) {
7810                         /*
7811                          * if we did partial map, or found file backed vmas,
7812                          * release any pages we did get
7813                          */
7814                         if (pret > 0)
7815                                 unpin_user_pages(pages, pret);
7816                         io_unaccount_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7817                         kvfree(imu->bvec);
7818                         goto err;
7819                 }
7820
7821                 off = ubuf & ~PAGE_MASK;
7822                 size = iov.iov_len;
7823                 for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
7824                         size_t vec_len;
7825
7826                         vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
7827                         imu->bvec[j].bv_page = pages[j];
7828                         imu->bvec[j].bv_len = vec_len;
7829                         imu->bvec[j].bv_offset = off;
7830                         off = 0;
7831                         size -= vec_len;
7832                 }
7833                 /* store original address for later verification */
7834                 imu->ubuf = ubuf;
7835                 imu->len = iov.iov_len;
7836                 imu->nr_bvecs = nr_pages;
7837
7838                 ctx->nr_user_bufs++;
7839         }
7840         kvfree(pages);
7841         kvfree(vmas);
7842         return 0;
7843 err:
7844         kvfree(pages);
7845         kvfree(vmas);
7846         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
7847         return ret;
7848 }
7849
7850 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
7851 {
7852         __s32 __user *fds = arg;
7853         int fd;
7854
7855         if (ctx->cq_ev_fd)
7856                 return -EBUSY;
7857
7858         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
7859                 return -EFAULT;
7860
7861         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
7862         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
7863                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
7864                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
7865                 return ret;
7866         }
7867
7868         return 0;
7869 }
7870
7871 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7872 {
7873         if (ctx->cq_ev_fd) {
7874                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
7875                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
7876                 return 0;
7877         }
7878
7879         return -ENXIO;
7880 }
7881
7882 static int __io_destroy_buffers(int id, void *p, void *data)
7883 {
7884         struct io_ring_ctx *ctx = data;
7885         struct io_buffer *buf = p;
7886
7887         __io_remove_buffers(ctx, buf, id, -1U);
7888         return 0;
7889 }
7890
7891 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
7892 {
7893         idr_for_each(&ctx->io_buffer_idr, __io_destroy_buffers, ctx);
7894         idr_destroy(&ctx->io_buffer_idr);
7895 }
7896
7897 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
7898 {
7899         io_finish_async(ctx);
7900         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
7901         if (ctx->sqo_mm) {
7902                 mmdrop(ctx->sqo_mm);
7903                 ctx->sqo_mm = NULL;
7904         }
7905
7906         io_sqe_files_unregister(ctx);
7907         io_eventfd_unregister(ctx);
7908         io_destroy_buffers(ctx);
7909         idr_destroy(&ctx->personality_idr);
7910
7911 #if defined(CONFIG_UNIX)
7912         if (ctx->ring_sock) {
7913                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
7914                 sock_release(ctx->ring_sock);
7915         }
7916 #endif
7917
7918         io_mem_free(ctx->rings);
7919         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
7920
7921         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
7922         free_uid(ctx->user);
7923         put_cred(ctx->creds);
7924         kfree(ctx->cancel_hash);
7925         kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
7926         kfree(ctx);
7927 }
7928
7929 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
7930 {
7931         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7932         __poll_t mask = 0;
7933
7934         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
7935         /*
7936          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
7937          * io_commit_cqring
7938          */
7939         smp_rmb();
7940         if (READ_ONCE(ctx->rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head !=
7941             ctx->rings->sq_ring_entries)
7942                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
7943         if (io_cqring_events(ctx, false))
7944                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
7945
7946         return mask;
7947 }
7948
7949 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
7950 {
7951         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7952
7953         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
7954 }
7955
7956 static int io_remove_personalities(int id, void *p, void *data)
7957 {
7958         struct io_ring_ctx *ctx = data;
7959         const struct cred *cred;
7960
7961         cred = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
7962         if (cred)
7963                 put_cred(cred);
7964         return 0;
7965 }
7966
7967 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
7968 {
7969         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
7970                                                exit_work);
7971
7972         /*
7973          * If we're doing polled IO and end up having requests being
7974          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
7975          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
7976          * as nobody else will be looking for them.
7977          */
7978         do {
7979                 if (ctx->rings)
7980                         io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
7981                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
7982         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
7983         io_ring_ctx_free(ctx);
7984 }
7985
7986 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
7987 {
7988         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7989         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
7990         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7991
7992         io_kill_timeouts(ctx);
7993         io_poll_remove_all(ctx);
7994
7995         if (ctx->io_wq)
7996                 io_wq_cancel_all(ctx->io_wq);
7997
7998         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
7999         if (ctx->rings)
8000                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
8001         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8002         idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_remove_personalities, ctx);
8003
8004         /*
8005          * Do this upfront, so we won't have a grace period where the ring
8006          * is closed but resources aren't reaped yet. This can cause
8007          * spurious failure in setting up a new ring.
8008          */
8009         io_unaccount_mem(ctx, ring_pages(ctx->sq_entries, ctx->cq_entries),
8010                          ACCT_LOCKED);
8011
8012         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8013         /*
8014          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8015          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8016          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8017          * over using system_wq.
8018          */
8019         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8020 }
8021
8022 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8023 {
8024         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8025
8026         file->private_data = NULL;
8027         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8028         return 0;
8029 }
8030
8031 static bool io_wq_files_match(struct io_wq_work *work, void *data)
8032 {
8033         struct files_struct *files = data;
8034
8035         return work->files == files;
8036 }
8037
8038 /*
8039  * Returns true if 'preq' is the link parent of 'req'
8040  */
8041 static bool io_match_link(struct io_kiocb *preq, struct io_kiocb *req)
8042 {
8043         struct io_kiocb *link;
8044
8045         if (!(preq->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
8046                 return false;
8047
8048         list_for_each_entry(link, &preq->link_list, link_list) {
8049                 if (link == req)
8050                         return true;
8051         }
8052
8053         return false;
8054 }
8055
8056 static inline bool io_match_files(struct io_kiocb *req,
8057                                        struct files_struct *files)
8058 {
8059         return (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) && req->work.files == files;
8060 }
8061
8062 static bool io_match_link_files(struct io_kiocb *req,
8063                                 struct files_struct *files)
8064 {
8065         struct io_kiocb *link;
8066
8067         if (io_match_files(req, files))
8068                 return true;
8069         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD) {
8070                 list_for_each_entry(link, &req->link_list, link_list) {
8071                         if (io_match_files(link, files))
8072                                 return true;
8073                 }
8074         }
8075         return false;
8076 }
8077
8078 /*
8079  * We're looking to cancel 'req' because it's holding on to our files, but
8080  * 'req' could be a link to another request. See if it is, and cancel that
8081  * parent request if so.
8082  */
8083 static bool io_poll_remove_link(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req)
8084 {
8085         struct hlist_node *tmp;
8086         struct io_kiocb *preq;
8087         bool found = false;
8088         int i;
8089
8090         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8091         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
8092                 struct hlist_head *list;
8093
8094                 list = &ctx->cancel_hash[i];
8095                 hlist_for_each_entry_safe(preq, tmp, list, hash_node) {
8096                         found = io_match_link(preq, req);
8097                         if (found) {
8098                                 io_poll_remove_one(preq);
8099                                 break;
8100                         }
8101                 }
8102         }
8103         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8104         return found;
8105 }
8106
8107 static bool io_timeout_remove_link(struct io_ring_ctx *ctx,
8108                                    struct io_kiocb *req)
8109 {
8110         struct io_kiocb *preq;
8111         bool found = false;
8112
8113         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8114         list_for_each_entry(preq, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8115                 found = io_match_link(preq, req);
8116                 if (found) {
8117                         __io_timeout_cancel(preq);
8118                         break;
8119                 }
8120         }
8121         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8122         return found;
8123 }
8124
8125 static bool io_cancel_link_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8126 {
8127         return io_match_link(container_of(work, struct io_kiocb, work), data);
8128 }
8129
8130 static void io_attempt_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req)
8131 {
8132         enum io_wq_cancel cret;
8133
8134         /* cancel this particular work, if it's running */
8135         cret = io_wq_cancel_work(ctx->io_wq, &req->work);
8136         if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8137                 return;
8138
8139         /* find links that hold this pending, cancel those */
8140         cret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_link_cb, req, true);
8141         if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8142                 return;
8143
8144         /* if we have a poll link holding this pending, cancel that */
8145         if (io_poll_remove_link(ctx, req))
8146                 return;
8147
8148         /* final option, timeout link is holding this req pending */
8149         io_timeout_remove_link(ctx, req);
8150 }
8151
8152 static void io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8153                                   struct files_struct *files)
8154 {
8155         struct io_defer_entry *de = NULL;
8156         LIST_HEAD(list);
8157
8158         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8159         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8160                 if (io_match_link_files(de->req, files)) {
8161                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8162                         break;
8163                 }
8164         }
8165         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8166
8167         while (!list_empty(&list)) {
8168                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8169                 list_del_init(&de->list);
8170                 req_set_fail_links(de->req);
8171                 io_put_req(de->req);
8172                 io_req_complete(de->req, -ECANCELED);
8173                 kfree(de);
8174         }
8175 }
8176
8177 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8178                                   struct files_struct *files)
8179 {
8180         if (list_empty_careful(&ctx->inflight_list))
8181                 return;
8182
8183         io_cancel_defer_files(ctx, files);
8184         /* cancel all at once, should be faster than doing it one by one*/
8185         io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_wq_files_match, files, true);
8186
8187         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
8188                 struct io_kiocb *cancel_req = NULL, *req;
8189                 DEFINE_WAIT(wait);
8190
8191                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
8192                 list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry) {
8193                         if (req->work.files != files)
8194                                 continue;
8195                         /* req is being completed, ignore */
8196                         if (!refcount_inc_not_zero(&req->refs))
8197                                 continue;
8198                         cancel_req = req;
8199                         break;
8200                 }
8201                 if (cancel_req)
8202                         prepare_to_wait(&ctx->inflight_wait, &wait,
8203                                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8204                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
8205
8206                 /* We need to keep going until we don't find a matching req */
8207                 if (!cancel_req)
8208                         break;
8209                 /* cancel this request, or head link requests */
8210                 io_attempt_cancel(ctx, cancel_req);
8211                 io_put_req(cancel_req);
8212                 /* cancellations _may_ trigger task work */
8213                 io_run_task_work();
8214                 schedule();
8215                 finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
8216         }
8217 }
8218
8219 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8220 {
8221         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8222         struct task_struct *task = data;
8223
8224         return req->task == task;
8225 }
8226
8227 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
8228 {
8229         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8230
8231         io_uring_cancel_files(ctx, data);
8232
8233         /*
8234          * If the task is going away, cancel work it may have pending
8235          */
8236         if (fatal_signal_pending(current) || (current->flags & PF_EXITING))
8237                 io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_task_cb, current, true);
8238
8239         return 0;
8240 }
8241
8242 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
8243                                             loff_t pgoff, size_t sz)
8244 {
8245         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8246         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
8247         struct page *page;
8248         void *ptr;
8249
8250         switch (offset) {
8251         case IORING_OFF_SQ_RING:
8252         case IORING_OFF_CQ_RING:
8253                 ptr = ctx->rings;
8254                 break;
8255         case IORING_OFF_SQES:
8256                 ptr = ctx->sq_sqes;
8257                 break;
8258         default:
8259                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8260         }
8261
8262         page = virt_to_head_page(ptr);
8263         if (sz > page_size(page))
8264                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8265
8266         return ptr;
8267 }
8268
8269 #ifdef CONFIG_MMU
8270
8271 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
8272 {
8273         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
8274         unsigned long pfn;
8275         void *ptr;
8276
8277         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
8278         if (IS_ERR(ptr))
8279                 return PTR_ERR(ptr);
8280
8281         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
8282         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
8283 }
8284
8285 #else /* !CONFIG_MMU */
8286
8287 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
8288 {
8289         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
8290 }
8291
8292 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
8293 {
8294         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
8295 }
8296
8297 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
8298         unsigned long addr, unsigned long len,
8299         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
8300 {
8301         void *ptr;
8302
8303         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
8304         if (IS_ERR(ptr))
8305                 return PTR_ERR(ptr);
8306
8307         return (unsigned long) ptr;
8308 }
8309
8310 #endif /* !CONFIG_MMU */
8311
8312 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
8313                 u32, min_complete, u32, flags, const sigset_t __user *, sig,
8314                 size_t, sigsz)
8315 {
8316         struct io_ring_ctx *ctx;
8317         long ret = -EBADF;
8318         int submitted = 0;
8319         struct fd f;
8320
8321         io_run_task_work();
8322
8323         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP))
8324                 return -EINVAL;
8325
8326         f = fdget(fd);
8327         if (!f.file)
8328                 return -EBADF;
8329
8330         ret = -EOPNOTSUPP;
8331         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
8332                 goto out_fput;
8333
8334         ret = -ENXIO;
8335         ctx = f.file->private_data;
8336         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
8337                 goto out_fput;
8338
8339         /*
8340          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
8341          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
8342          * we were asked to.
8343          */
8344         ret = 0;
8345         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8346                 if (!list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
8347                         io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
8348                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
8349                         wake_up(&ctx->sqo_wait);
8350                 submitted = to_submit;
8351         } else if (to_submit) {
8352                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8353                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit, f.file, fd);
8354                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8355
8356                 if (submitted != to_submit)
8357                         goto out;
8358         }
8359         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
8360                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
8361
8362                 /*
8363                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
8364                  * space applications don't need to do io completion events
8365                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
8366                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
8367                  */
8368                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
8369                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
8370                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
8371                 } else {
8372                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, sigsz);
8373                 }
8374         }
8375
8376 out:
8377         percpu_ref_put(&ctx->refs);
8378 out_fput:
8379         fdput(f);
8380         return submitted ? submitted : ret;
8381 }
8382
8383 #ifdef CONFIG_PROC_FS
8384 static int io_uring_show_cred(int id, void *p, void *data)
8385 {
8386         const struct cred *cred = p;
8387         struct seq_file *m = data;
8388         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
8389         struct group_info *gi;
8390         kernel_cap_t cap;
8391         unsigned __capi;
8392         int g;
8393
8394         seq_printf(m, "%5d\n", id);
8395         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
8396         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
8397         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
8398         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
8399         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
8400         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
8401         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
8402         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
8403         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
8404         gi = cred->group_info;
8405         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
8406                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
8407                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
8408         }
8409         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
8410         cap = cred->cap_effective;
8411         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
8412                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
8413         seq_putc(m, '\n');
8414         return 0;
8415 }
8416
8417 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
8418 {
8419         bool has_lock;
8420         int i;
8421
8422         /*
8423          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
8424          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
8425          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
8426          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
8427          */
8428         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
8429
8430         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
8431         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
8432                 struct fixed_file_table *table;
8433                 struct file *f;
8434
8435                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
8436                 f = table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
8437                 if (f)
8438                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
8439                 else
8440                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
8441         }
8442         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
8443         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8444                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
8445
8446                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
8447                                                 (unsigned int) buf->len);
8448         }
8449         if (has_lock && !idr_is_empty(&ctx->personality_idr)) {
8450                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
8451                 idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_uring_show_cred, m);
8452         }
8453         seq_printf(m, "PollList:\n");
8454         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8455         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
8456                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
8457                 struct io_kiocb *req;
8458
8459                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
8460                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
8461                                         req->task->task_works != NULL);
8462         }
8463         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8464         if (has_lock)
8465                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8466 }
8467
8468 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
8469 {
8470         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
8471
8472         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
8473                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
8474                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
8475         }
8476 }
8477 #endif
8478
8479 static const struct file_operations io_uring_fops = {
8480         .release        = io_uring_release,
8481         .flush          = io_uring_flush,
8482         .mmap           = io_uring_mmap,
8483 #ifndef CONFIG_MMU
8484         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
8485         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
8486 #endif
8487         .poll           = io_uring_poll,
8488         .fasync         = io_uring_fasync,
8489 #ifdef CONFIG_PROC_FS
8490         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
8491 #endif
8492 };
8493
8494 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
8495                                   struct io_uring_params *p)
8496 {
8497         struct io_rings *rings;
8498         size_t size, sq_array_offset;
8499
8500         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
8501         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
8502         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
8503
8504         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
8505         if (size == SIZE_MAX)
8506                 return -EOVERFLOW;
8507
8508         rings = io_mem_alloc(size);
8509         if (!rings)
8510                 return -ENOMEM;
8511
8512         ctx->rings = rings;
8513         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
8514         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
8515         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
8516         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
8517         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
8518         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
8519         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
8520
8521         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
8522         if (size == SIZE_MAX) {
8523                 io_mem_free(ctx->rings);
8524                 ctx->rings = NULL;
8525                 return -EOVERFLOW;
8526         }
8527
8528         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
8529         if (!ctx->sq_sqes) {
8530                 io_mem_free(ctx->rings);
8531                 ctx->rings = NULL;
8532                 return -ENOMEM;
8533         }
8534
8535         return 0;
8536 }
8537
8538 /*
8539  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
8540  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
8541  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
8542  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
8543  */
8544 static int io_uring_get_fd(struct io_ring_ctx *ctx)
8545 {
8546         struct file *file;
8547         int ret;
8548
8549 #if defined(CONFIG_UNIX)
8550         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
8551                                 &ctx->ring_sock);
8552         if (ret)
8553                 return ret;
8554 #endif
8555
8556         ret = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
8557         if (ret < 0)
8558                 goto err;
8559
8560         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
8561                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
8562         if (IS_ERR(file)) {
8563                 put_unused_fd(ret);
8564                 ret = PTR_ERR(file);
8565                 goto err;
8566         }
8567
8568 #if defined(CONFIG_UNIX)
8569         ctx->ring_sock->file = file;
8570 #endif
8571         fd_install(ret, file);
8572         return ret;
8573 err:
8574 #if defined(CONFIG_UNIX)
8575         sock_release(ctx->ring_sock);
8576         ctx->ring_sock = NULL;
8577 #endif
8578         return ret;
8579 }
8580
8581 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
8582                            struct io_uring_params __user *params)
8583 {
8584         struct user_struct *user = NULL;
8585         struct io_ring_ctx *ctx;
8586         bool limit_mem;
8587         int ret;
8588
8589         if (!entries)
8590                 return -EINVAL;
8591         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
8592                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
8593                         return -EINVAL;
8594                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
8595         }
8596
8597         /*
8598          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
8599          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
8600          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
8601          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
8602          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
8603          * of CQ ring entries manually.
8604          */
8605         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
8606         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
8607                 /*
8608                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
8609                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
8610                  * any cq vs sq ring sizing.
8611                  */
8612                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
8613                         return -EINVAL;
8614                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
8615                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
8616                                 return -EINVAL;
8617                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
8618                 }
8619                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
8620         } else {
8621                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
8622         }
8623
8624         user = get_uid(current_user());
8625         limit_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
8626
8627         if (limit_mem) {
8628                 ret = __io_account_mem(user,
8629                                 ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries));
8630                 if (ret) {
8631                         free_uid(user);
8632                         return ret;
8633                 }
8634         }
8635
8636         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
8637         if (!ctx) {
8638                 if (limit_mem)
8639                         __io_unaccount_mem(user, ring_pages(p->sq_entries,
8640                                                                 p->cq_entries));
8641                 free_uid(user);
8642                 return -ENOMEM;
8643         }
8644         ctx->compat = in_compat_syscall();
8645         ctx->user = user;
8646         ctx->creds = get_current_cred();
8647
8648         mmgrab(current->mm);
8649         ctx->sqo_mm = current->mm;
8650
8651         /*
8652          * Account memory _before_ installing the file descriptor. Once
8653          * the descriptor is installed, it can get closed at any time. Also
8654          * do this before hitting the general error path, as ring freeing
8655          * will un-account as well.
8656          */
8657         io_account_mem(ctx, ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries),
8658                        ACCT_LOCKED);
8659         ctx->limit_mem = limit_mem;
8660
8661         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
8662         if (ret)
8663                 goto err;
8664
8665         ret = io_sq_offload_start(ctx, p);
8666         if (ret)
8667                 goto err;
8668
8669         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
8670         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
8671         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
8672         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
8673         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
8674         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
8675         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
8676         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
8677
8678         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
8679         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
8680         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
8681         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
8682         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
8683         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
8684         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
8685         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
8686
8687         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
8688                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
8689                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
8690                         IORING_FEAT_POLL_32BITS;
8691
8692         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
8693                 ret = -EFAULT;
8694                 goto err;
8695         }
8696
8697         /*
8698          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
8699          * having closed it before we finish setup
8700          */
8701         ret = io_uring_get_fd(ctx);
8702         if (ret < 0)
8703                 goto err;
8704
8705         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
8706         return ret;
8707 err:
8708         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8709         return ret;
8710 }
8711
8712 /*
8713  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
8714  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
8715  * params structure passed in.
8716  */
8717 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
8718 {
8719         struct io_uring_params p;
8720         int i;
8721
8722         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
8723                 return -EFAULT;
8724         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
8725                 if (p.resv[i])
8726                         return -EINVAL;
8727         }
8728
8729         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
8730                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
8731                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ))
8732                 return -EINVAL;
8733
8734         return  io_uring_create(entries, &p, params);
8735 }
8736
8737 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
8738                 struct io_uring_params __user *, params)
8739 {
8740         return io_uring_setup(entries, params);
8741 }
8742
8743 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
8744 {
8745         struct io_uring_probe *p;
8746         size_t size;
8747         int i, ret;
8748
8749         size = struct_size(p, ops, nr_args);
8750         if (size == SIZE_MAX)
8751                 return -EOVERFLOW;
8752         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
8753         if (!p)
8754                 return -ENOMEM;
8755
8756         ret = -EFAULT;
8757         if (copy_from_user(p, arg, size))
8758                 goto out;
8759         ret = -EINVAL;
8760         if (memchr_inv(p, 0, size))
8761                 goto out;
8762
8763         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
8764         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
8765                 nr_args = IORING_OP_LAST;
8766
8767         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8768                 p->ops[i].op = i;
8769                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
8770                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
8771         }
8772         p->ops_len = i;
8773
8774         ret = 0;
8775         if (copy_to_user(arg, p, size))
8776                 ret = -EFAULT;
8777 out:
8778         kfree(p);
8779         return ret;
8780 }
8781
8782 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
8783 {
8784         const struct cred *creds = get_current_cred();
8785         int id;
8786
8787         id = idr_alloc_cyclic(&ctx->personality_idr, (void *) creds, 1,
8788                                 USHRT_MAX, GFP_KERNEL);
8789         if (id < 0)
8790                 put_cred(creds);
8791         return id;
8792 }
8793
8794 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8795 {
8796         const struct cred *old_creds;
8797
8798         old_creds = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
8799         if (old_creds) {
8800                 put_cred(old_creds);
8801                 return 0;
8802         }
8803
8804         return -EINVAL;
8805 }
8806
8807 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
8808 {
8809         switch (op) {
8810         case IORING_UNREGISTER_FILES:
8811         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
8812         case IORING_REGISTER_PROBE:
8813         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
8814         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
8815                 return false;
8816         default:
8817                 return true;
8818         }
8819 }
8820
8821 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
8822                                void __user *arg, unsigned nr_args)
8823         __releases(ctx->uring_lock)
8824         __acquires(ctx->uring_lock)
8825 {
8826         int ret;
8827
8828         /*
8829          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
8830          * someone else killed the ctx or is already going through
8831          * io_uring_register().
8832          */
8833         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
8834                 return -ENXIO;
8835
8836         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
8837                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8838
8839                 /*
8840                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
8841                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
8842                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
8843                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
8844                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
8845                  * after we've killed the percpu ref.
8846                  */
8847                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8848                 ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
8849                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8850                 if (ret) {
8851                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
8852                         ret = -EINTR;
8853                         goto out;
8854                 }
8855         }
8856
8857         switch (opcode) {
8858         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
8859                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, arg, nr_args);
8860                 break;
8861         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
8862                 ret = -EINVAL;
8863                 if (arg || nr_args)
8864                         break;
8865                 ret = io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8866                 break;
8867         case IORING_REGISTER_FILES:
8868                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
8869                 break;
8870         case IORING_UNREGISTER_FILES:
8871                 ret = -EINVAL;
8872                 if (arg || nr_args)
8873                         break;
8874                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
8875                 break;
8876         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
8877                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
8878                 break;
8879         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
8880         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
8881                 ret = -EINVAL;
8882                 if (nr_args != 1)
8883                         break;
8884                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
8885                 if (ret)
8886                         break;
8887                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
8888                         ctx->eventfd_async = 1;
8889                 else
8890                         ctx->eventfd_async = 0;
8891                 break;
8892         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
8893                 ret = -EINVAL;
8894                 if (arg || nr_args)
8895                         break;
8896                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
8897                 break;
8898         case IORING_REGISTER_PROBE:
8899                 ret = -EINVAL;
8900                 if (!arg || nr_args > 256)
8901                         break;
8902                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
8903                 break;
8904         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
8905                 ret = -EINVAL;
8906                 if (arg || nr_args)
8907                         break;
8908                 ret = io_register_personality(ctx);
8909                 break;
8910         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
8911                 ret = -EINVAL;
8912                 if (arg)
8913                         break;
8914                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
8915                 break;
8916         default:
8917                 ret = -EINVAL;
8918                 break;
8919         }
8920
8921         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
8922                 /* bring the ctx back to life */
8923                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
8924 out:
8925                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
8926         }
8927         return ret;
8928 }
8929
8930 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
8931                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
8932 {
8933         struct io_ring_ctx *ctx;
8934         long ret = -EBADF;
8935         struct fd f;
8936
8937         f = fdget(fd);
8938         if (!f.file)
8939                 return -EBADF;
8940
8941         ret = -EOPNOTSUPP;
8942         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
8943                 goto out_fput;
8944
8945         ctx = f.file->private_data;
8946
8947         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8948         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
8949         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8950         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
8951                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
8952 out_fput:
8953         fdput(f);
8954         return ret;
8955 }
8956
8957 static int __init io_uring_init(void)
8958 {
8959 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
8960         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
8961         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
8962 } while (0)
8963
8964 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
8965         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
8966         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
8967         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
8968         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
8969         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
8970         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
8971         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
8972         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
8973         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
8974         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
8975         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
8976         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
8977         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
8978         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
8979         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
8980         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
8981         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
8982         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
8983         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
8984         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
8985         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
8986         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
8987         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
8988         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
8989         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
8990         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
8991         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
8992         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
8993         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
8994         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
8995
8996         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
8997         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
8998         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC);
8999         return 0;
9000 };
9001 __initcall(io_uring_init);