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