fs/io_uring.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
   4  * supporting fast/efficient IO.
   5  *
   6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
   7  * the application and kernel side.
   8  *
   9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
  10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
  11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
  12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
  13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
  14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
  15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
  16  * CQ entries.
  17  *
  18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
  19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
  20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
  21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
  22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
  23  * head will do).
  24  *
  25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
  26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
  27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
  28  * between.
  29  *
  30  * Also see the examples in the liburing library:
  31  *
  32  *      git://git.kernel.dk/liburing
  33  *
  34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
  35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
  36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
  37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
  38  *
  39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
  40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
  41  */
  42 #include <linux/kernel.h>
  43 #include <linux/init.h>
  44 #include <linux/errno.h>
  45 #include <linux/syscalls.h>
  46 #include <linux/compat.h>
  47 #include <net/compat.h>
  48 #include <linux/refcount.h>
  49 #include <linux/uio.h>
  50 #include <linux/bits.h>
  51
  52 #include <linux/sched/signal.h>
  53 #include <linux/fs.h>
  54 #include <linux/file.h>
  55 #include <linux/fdtable.h>
  56 #include <linux/mm.h>
  57 #include <linux/mman.h>
  58 #include <linux/percpu.h>
  59 #include <linux/slab.h>
  60 #include <linux/blkdev.h>
  61 #include <linux/bvec.h>
  62 #include <linux/net.h>
  63 #include <net/sock.h>
  64 #include <net/af_unix.h>
  65 #include <net/scm.h>
  66 #include <linux/anon_inodes.h>
  67 #include <linux/sched/mm.h>
  68 #include <linux/uaccess.h>
  69 #include <linux/nospec.h>
  70 #include <linux/sizes.h>
  71 #include <linux/hugetlb.h>
  72 #include <linux/highmem.h>
  73 #include <linux/namei.h>
  74 #include <linux/fsnotify.h>
  75 #include <linux/fadvise.h>
  76 #include <linux/eventpoll.h>
  77 #include <linux/splice.h>
  78 #include <linux/task_work.h>
  79 #include <linux/pagemap.h>
  80 #include <linux/io_uring.h>
  81
  82 #define CREATE_TRACE_POINTS
  83 #include <trace/events/io_uring.h>
  84
  85 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  86
  87 #include "internal.h"
  88 #include "io-wq.h"
  89
  90 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  91 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  92
  93 /*
  94  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
  95  */
  96 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
  97 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
  98 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
  99 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
 100 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
 101                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
 102
 103 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
 104                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
 105                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
 106
 107 struct io_uring {
 108         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 109         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 110 };
 111
 112 /*
 113  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 114  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 115  *
 116  * The offsets to the member fields are published through struct
 117  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 118  */
 119 struct io_rings {
 120         /*
 121          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 122          * masked to get valid indices.
 123          *
 124          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 125          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 126          * cq ring.
 127          */
 128         struct io_uring         sq, cq;
 129         /*
 130          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 131          * ring_entries - 1)
 132          */
 133         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 134         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 135         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 136         /*
 137          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 138          * invalid index stored in array
 139          *
 140          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 141          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 142          * cached value).
 143          *
 144          * After a new SQ head value was read by the application this
 145          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 146          * the new SQ head (and possibly more).
 147          */
 148         u32                     sq_dropped;
 149         /*
 150          * Runtime SQ flags
 151          *
 152          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 153          * application.
 154          *
 155          * The application needs a full memory barrier before checking
 156          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 157          */
 158         u32                     sq_flags;
 159         /*
 160          * Runtime CQ flags
 161          *
 162          * Written by the application, shouldn't be modified by the
 163          * kernel.
 164          */
 165         u32                     cq_flags;
 166         /*
 167          * Number of completion events lost because the queue was full;
 168          * this should be avoided by the application by making sure
 169          * there are not more requests pending than there is space in
 170          * the completion queue.
 171          *
 172          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 173          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 174          * cached value).
 175          *
 176          * As completion events come in out of order this counter is not
 177          * ordered with any other data.
 178          */
 179         u32                     cq_overflow;
 180         /*
 181          * Ring buffer of completion events.
 182          *
 183          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 184          * produced, so the application is allowed to modify pending
 185          * entries.
 186          */
 187         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 188 };
 189
 190 enum io_uring_cmd_flags {
 191         IO_URING_F_NONBLOCK             = 1,
 192         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 2,
 193 };
 194
 195 struct io_mapped_ubuf {
 196         u64             ubuf;
 197         size_t          len;
 198         struct          bio_vec *bvec;
 199         unsigned int    nr_bvecs;
 200         unsigned long   acct_pages;
 201 };
 202
 203 struct io_ring_ctx;
 204
 205 struct io_rsrc_put {
 206         struct list_head list;
 207         union {
 208                 void *rsrc;
 209                 struct file *file;
 210         };
 211 };
 212
 213 struct fixed_rsrc_table {
 214         struct file             **files;
 215 };
 216
 217 struct fixed_rsrc_ref_node {
 218         struct percpu_ref               refs;
 219         struct list_head                node;
 220         struct list_head                rsrc_list;
 221         struct fixed_rsrc_data          *rsrc_data;
 222         void                            (*rsrc_put)(struct io_ring_ctx *ctx,
 223                                                     struct io_rsrc_put *prsrc);
 224         struct llist_node               llist;
 225         bool                            done;
 226 };
 227
 228 struct fixed_rsrc_data {
 229         struct fixed_rsrc_table         *table;
 230         struct io_ring_ctx              *ctx;
 231
 232         struct fixed_rsrc_ref_node      *node;
 233         struct percpu_ref               refs;
 234         struct completion               done;
 235         bool                            quiesce;
 236 };
 237
 238 struct io_buffer {
 239         struct list_head list;
 240         __u64 addr;
 241         __s32 len;
 242         __u16 bid;
 243 };
 244
 245 struct io_restriction {
 246         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 247         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 248         u8 sqe_flags_allowed;
 249         u8 sqe_flags_required;
 250         bool registered;
 251 };
 252
 253 enum {
 254         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
 255         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
 256 };
 257
 258 struct io_sq_data {
 259         refcount_t              refs;
 260         atomic_t                park_pending;
 261         struct mutex            lock;
 262
 263         /* ctx's that are using this sqd */
 264         struct list_head        ctx_list;
 265
 266         struct task_struct      *thread;
 267         struct wait_queue_head  wait;
 268
 269         unsigned                sq_thread_idle;
 270         int                     sq_cpu;
 271         pid_t                   task_pid;
 272         pid_t                   task_tgid;
 273
 274         unsigned long           state;
 275         struct completion       exited;
 276         struct callback_head    *park_task_work;
 277 };
 278
 279 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 280 #define IO_COMPL_BATCH                  32
 281 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
 282 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
 283
 284 struct io_comp_state {
 285         struct io_kiocb         *reqs[IO_COMPL_BATCH];
 286         unsigned int            nr;
 287         unsigned int            locked_free_nr;
 288         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
 289         struct list_head        free_list;
 290         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
 291         struct list_head        locked_free_list;
 292 };
 293
 294 struct io_submit_link {
 295         struct io_kiocb         *head;
 296         struct io_kiocb         *last;
 297 };
 298
 299 struct io_submit_state {
 300         struct blk_plug         plug;
 301         struct io_submit_link   link;
 302
 303         /*
 304          * io_kiocb alloc cache
 305          */
 306         void                    *reqs[IO_REQ_CACHE_SIZE];
 307         unsigned int            free_reqs;
 308
 309         bool                    plug_started;
 310
 311         /*
 312          * Batch completion logic
 313          */
 314         struct io_comp_state    comp;
 315
 316         /*
 317          * File reference cache
 318          */
 319         struct file             *file;
 320         unsigned int            fd;
 321         unsigned int            file_refs;
 322         unsigned int            ios_left;
 323 };
 324
 325 struct io_ring_ctx {
 326         struct {
 327                 struct percpu_ref       refs;
 328         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 329
 330         struct {
 331                 unsigned int            flags;
 332                 unsigned int            compat: 1;
 333                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
 334                 unsigned int            drain_next: 1;
 335                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 336                 unsigned int            restricted: 1;
 337
 338                 /*
 339                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 340                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 341                  *
 342                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 343                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 344                  * the queue when needed.
 345                  *
 346                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 347                  * array.
 348                  */
 349                 u32                     *sq_array;
 350                 unsigned                cached_sq_head;
 351                 unsigned                sq_entries;
 352                 unsigned                sq_mask;
 353                 unsigned                sq_thread_idle;
 354                 unsigned                cached_sq_dropped;
 355                 unsigned                cached_cq_overflow;
 356                 unsigned long           sq_check_overflow;
 357
 358                 /* hashed buffered write serialization */
 359                 struct io_wq_hash       *hash_map;
 360
 361                 struct list_head        defer_list;
 362                 struct list_head        timeout_list;
 363                 struct list_head        cq_overflow_list;
 364
 365                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 366         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 367
 368         struct {
 369                 struct mutex            uring_lock;
 370                 wait_queue_head_t       wait;
 371         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 372
 373         struct io_submit_state          submit_state;
 374
 375         struct io_rings *rings;
 376
 377         /* Only used for accounting purposes */
 378         struct mm_struct        *mm_account;
 379
 380         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
 381         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 382
 383         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 384         struct list_head        sqd_list;
 385
 386         /*
 387          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
 388          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
 389          * used. Only updated through io_uring_register(2).
 390          */
 391         struct fixed_rsrc_data  *file_data;
 392         unsigned                nr_user_files;
 393
 394         /* if used, fixed mapped user buffers */
 395         unsigned                nr_user_bufs;
 396         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
 397
 398         struct user_struct      *user;
 399
 400         struct completion       ref_comp;
 401
 402 #if defined(CONFIG_UNIX)
 403         struct socket           *ring_sock;
 404 #endif
 405
 406         struct xarray           io_buffers;
 407
 408         struct xarray           personalities;
 409         u32                     pers_next;
 410
 411         struct {
 412                 unsigned                cached_cq_tail;
 413                 unsigned                cq_entries;
 414                 unsigned                cq_mask;
 415                 atomic_t                cq_timeouts;
 416                 unsigned                cq_last_tm_flush;
 417                 unsigned long           cq_check_overflow;
 418                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 419                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 420                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 421         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 422
 423         struct {
 424                 spinlock_t              completion_lock;
 425
 426                 /*
 427                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 428                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 429                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 430                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 431                  */
 432                 struct list_head        iopoll_list;
 433                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 434                 unsigned                cancel_hash_bits;
 435                 bool                    poll_multi_file;
 436
 437                 spinlock_t              inflight_lock;
 438                 struct list_head        inflight_list;
 439         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 440
 441         struct delayed_work             rsrc_put_work;
 442         struct llist_head               rsrc_put_llist;
 443         struct list_head                rsrc_ref_list;
 444         spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
 445
 446         struct io_restriction           restrictions;
 447
 448         /* exit task_work */
 449         struct callback_head            *exit_task_work;
 450
 451         struct wait_queue_head          hash_wait;
 452
 453         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
 454         struct work_struct              exit_work;
 455         struct list_head                tctx_list;
 456 };
 457
 458 struct io_uring_task {
 459         /* submission side */
 460         struct xarray           xa;
 461         struct wait_queue_head  wait;
 462         const struct io_ring_ctx *last;
 463         struct io_wq            *io_wq;
 464         struct percpu_counter   inflight;
 465         atomic_t                in_idle;
 466         bool                    sqpoll;
 467
 468         spinlock_t              task_lock;
 469         struct io_wq_work_list  task_list;
 470         unsigned long           task_state;
 471         struct callback_head    task_work;
 472 };
 473
 474 /*
 475  * First field must be the file pointer in all the
 476  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 477  */
 478 struct io_poll_iocb {
 479         struct file                     *file;
 480         struct wait_queue_head          *head;
 481         __poll_t                        events;
 482         bool                            done;
 483         bool                            canceled;
 484         struct wait_queue_entry         wait;
 485 };
 486
 487 struct io_poll_remove {
 488         struct file                     *file;
 489         u64                             addr;
 490 };
 491
 492 struct io_close {
 493         struct file                     *file;
 494         int                             fd;
 495 };
 496
 497 struct io_timeout_data {
 498         struct io_kiocb                 *req;
 499         struct hrtimer                  timer;
 500         struct timespec64               ts;
 501         enum hrtimer_mode               mode;
 502 };
 503
 504 struct io_accept {
 505         struct file                     *file;
 506         struct sockaddr __user          *addr;
 507         int __user                      *addr_len;
 508         int                             flags;
 509         unsigned long                   nofile;
 510 };
 511
 512 struct io_sync {
 513         struct file                     *file;
 514         loff_t                          len;
 515         loff_t                          off;
 516         int                             flags;
 517         int                             mode;
 518 };
 519
 520 struct io_cancel {
 521         struct file                     *file;
 522         u64                             addr;
 523 };
 524
 525 struct io_timeout {
 526         struct file                     *file;
 527         u32                             off;
 528         u32                             target_seq;
 529         struct list_head                list;
 530         /* head of the link, used by linked timeouts only */
 531         struct io_kiocb                 *head;
 532 };
 533
 534 struct io_timeout_rem {
 535         struct file                     *file;
 536         u64                             addr;
 537
 538         /* timeout update */
 539         struct timespec64               ts;
 540         u32                             flags;
 541 };
 542
 543 struct io_rw {
 544         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 545         struct kiocb                    kiocb;
 546         u64                             addr;
 547         u64                             len;
 548 };
 549
 550 struct io_connect {
 551         struct file                     *file;
 552         struct sockaddr __user          *addr;
 553         int                             addr_len;
 554 };
 555
 556 struct io_sr_msg {
 557         struct file                     *file;
 558         union {
 559                 struct user_msghdr __user *umsg;
 560                 void __user             *buf;
 561         };
 562         int                             msg_flags;
 563         int                             bgid;
 564         size_t                          len;
 565         struct io_buffer                *kbuf;
 566 };
 567
 568 struct io_open {
 569         struct file                     *file;
 570         int                             dfd;
 571         struct filename                 *filename;
 572         struct open_how                 how;
 573         unsigned long                   nofile;
 574 };
 575
 576 struct io_rsrc_update {
 577         struct file                     *file;
 578         u64                             arg;
 579         u32                             nr_args;
 580         u32                             offset;
 581 };
 582
 583 struct io_fadvise {
 584         struct file                     *file;
 585         u64                             offset;
 586         u32                             len;
 587         u32                             advice;
 588 };
 589
 590 struct io_madvise {
 591         struct file                     *file;
 592         u64                             addr;
 593         u32                             len;
 594         u32                             advice;
 595 };
 596
 597 struct io_epoll {
 598         struct file                     *file;
 599         int                             epfd;
 600         int                             op;
 601         int                             fd;
 602         struct epoll_event              event;
 603 };
 604
 605 struct io_splice {
 606         struct file                     *file_out;
 607         struct file                     *file_in;
 608         loff_t                          off_out;
 609         loff_t                          off_in;
 610         u64                             len;
 611         unsigned int                    flags;
 612 };
 613
 614 struct io_provide_buf {
 615         struct file                     *file;
 616         __u64                           addr;
 617         __s32                           len;
 618         __u32                           bgid;
 619         __u16                           nbufs;
 620         __u16                           bid;
 621 };
 622
 623 struct io_statx {
 624         struct file                     *file;
 625         int                             dfd;
 626         unsigned int                    mask;
 627         unsigned int                    flags;
 628         const char __user               *filename;
 629         struct statx __user             *buffer;
 630 };
 631
 632 struct io_shutdown {
 633         struct file                     *file;
 634         int                             how;
 635 };
 636
 637 struct io_rename {
 638         struct file                     *file;
 639         int                             old_dfd;
 640         int                             new_dfd;
 641         struct filename                 *oldpath;
 642         struct filename                 *newpath;
 643         int                             flags;
 644 };
 645
 646 struct io_unlink {
 647         struct file                     *file;
 648         int                             dfd;
 649         int                             flags;
 650         struct filename                 *filename;
 651 };
 652
 653 struct io_completion {
 654         struct file                     *file;
 655         struct list_head                list;
 656         u32                             cflags;
 657 };
 658
 659 struct io_async_connect {
 660         struct sockaddr_storage         address;
 661 };
 662
 663 struct io_async_msghdr {
 664         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 665         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
 666         struct iovec                    *free_iov;
 667         struct sockaddr __user          *uaddr;
 668         struct msghdr                   msg;
 669         struct sockaddr_storage         addr;
 670 };
 671
 672 struct io_async_rw {
 673         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 674         const struct iovec              *free_iovec;
 675         struct iov_iter                 iter;
 676         size_t                          bytes_done;
 677         struct wait_page_queue          wpq;
 678 };
 679
 680 enum {
 681         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 682         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 683         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 684         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 685         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 686         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 687
 688         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
 689         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 690         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 691         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 692         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 693         REQ_F_ISREG_BIT,
 694         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 695         REQ_F_POLLED_BIT,
 696         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 697         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
 698         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
 699         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
 700         REQ_F_REISSUE_BIT,
 701
 702         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 703         __REQ_F_LAST_BIT,
 704 };
 705
 706 enum {
 707         /* ctx owns file */
 708         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 709         /* drain existing IO first */
 710         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 711         /* linked sqes */
 712         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 713         /* doesn't sever on completion < 0 */
 714         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 715         /* IOSQE_ASYNC */
 716         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 717         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 718         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 719
 720         /* fail rest of links */
 721         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
 722         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
 723         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 724         /* read/write uses file position */
 725         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 726         /* must not punt to workers */
 727         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 728         /* has or had linked timeout */
 729         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 730         /* regular file */
 731         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 732         /* needs cleanup */
 733         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 734         /* already went through poll handler */
 735         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 736         /* buffer already selected */
 737         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 738         /* doesn't need file table for this request */
 739         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
 740         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
 741         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
 742         /* completion is deferred through io_comp_state */
 743         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
 744         /* caller should reissue async */
 745         REQ_F_REISSUE           = BIT(REQ_F_REISSUE_BIT),
 746 };
 747
 748 struct async_poll {
 749         struct io_poll_iocb     poll;
 750         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 751 };
 752
 753 struct io_task_work {
 754         struct io_wq_work_node  node;
 755         task_work_func_t        func;
 756 };
 757
 758 /*
 759  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 760  * as the first entry in their struct definition. So you can
 761  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 762  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 763  */
 764 struct io_kiocb {
 765         union {
 766                 struct file             *file;
 767                 struct io_rw            rw;
 768                 struct io_poll_iocb     poll;
 769                 struct io_poll_remove   poll_remove;
 770                 struct io_accept        accept;
 771                 struct io_sync          sync;
 772                 struct io_cancel        cancel;
 773                 struct io_timeout       timeout;
 774                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 775                 struct io_connect       connect;
 776                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 777                 struct io_open          open;
 778                 struct io_close         close;
 779                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
 780                 struct io_fadvise       fadvise;
 781                 struct io_madvise       madvise;
 782                 struct io_epoll         epoll;
 783                 struct io_splice        splice;
 784                 struct io_provide_buf   pbuf;
 785                 struct io_statx         statx;
 786                 struct io_shutdown      shutdown;
 787                 struct io_rename        rename;
 788                 struct io_unlink        unlink;
 789                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 790                 struct io_completion    compl;
 791         };
 792
 793         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 794         void                            *async_data;
 795         u8                              opcode;
 796         /* polled IO has completed */
 797         u8                              iopoll_completed;
 798
 799         u16                             buf_index;
 800         u32                             result;
 801
 802         struct io_ring_ctx              *ctx;
 803         unsigned int                    flags;
 804         refcount_t                      refs;
 805         struct task_struct              *task;
 806         u64                             user_data;
 807
 808         struct io_kiocb                 *link;
 809         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
 810
 811         /*
 812          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
 813          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
 814          */
 815         struct list_head                inflight_entry;
 816         union {
 817                 struct io_task_work     io_task_work;
 818                 struct callback_head    task_work;
 819         };
 820         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 821         struct hlist_node               hash_node;
 822         struct async_poll               *apoll;
 823         struct io_wq_work               work;
 824 };
 825
 826 struct io_tctx_node {
 827         struct list_head        ctx_node;
 828         struct task_struct      *task;
 829         struct io_ring_ctx      *ctx;
 830 };
 831
 832 struct io_defer_entry {
 833         struct list_head        list;
 834         struct io_kiocb         *req;
 835         u32                     seq;
 836 };
 837
 838 struct io_op_def {
 839         /* needs req->file assigned */
 840         unsigned                needs_file : 1;
 841         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 842         unsigned                hash_reg_file : 1;
 843         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 844         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 845         /* opcode is not supported by this kernel */
 846         unsigned                not_supported : 1;
 847         /* set if opcode supports polled "wait" */
 848         unsigned                pollin : 1;
 849         unsigned                pollout : 1;
 850         /* op supports buffer selection */
 851         unsigned                buffer_select : 1;
 852         /* must always have async data allocated */
 853         unsigned                needs_async_data : 1;
 854         /* should block plug */
 855         unsigned                plug : 1;
 856         /* size of async data needed, if any */
 857         unsigned short          async_size;
 858 };
 859
 860 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 861         [IORING_OP_NOP] = {},
 862         [IORING_OP_READV] = {
 863                 .needs_file             = 1,
 864                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 865                 .pollin                 = 1,
 866                 .buffer_select          = 1,
 867                 .needs_async_data       = 1,
 868                 .plug                   = 1,
 869                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 870         },
 871         [IORING_OP_WRITEV] = {
 872                 .needs_file             = 1,
 873                 .hash_reg_file          = 1,
 874                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 875                 .pollout                = 1,
 876                 .needs_async_data       = 1,
 877                 .plug                   = 1,
 878                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 879         },
 880         [IORING_OP_FSYNC] = {
 881                 .needs_file             = 1,
 882         },
 883         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 884                 .needs_file             = 1,
 885                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 886                 .pollin                 = 1,
 887                 .plug                   = 1,
 888                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 889         },
 890         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 891                 .needs_file             = 1,
 892                 .hash_reg_file          = 1,
 893                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 894                 .pollout                = 1,
 895                 .plug                   = 1,
 896                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 897         },
 898         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 899                 .needs_file             = 1,
 900                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 901         },
 902         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 903         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 904                 .needs_file             = 1,
 905         },
 906         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 907                 .needs_file             = 1,
 908                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 909                 .pollout                = 1,
 910                 .needs_async_data       = 1,
 911                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 912         },
 913         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 914                 .needs_file             = 1,
 915                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 916                 .pollin                 = 1,
 917                 .buffer_select          = 1,
 918                 .needs_async_data       = 1,
 919                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 920         },
 921         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 922                 .needs_async_data       = 1,
 923                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 924         },
 925         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
 926                 /* used by timeout updates' prep() */
 927         },
 928         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 929                 .needs_file             = 1,
 930                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 931                 .pollin                 = 1,
 932         },
 933         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 934         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 935                 .needs_async_data       = 1,
 936                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 937         },
 938         [IORING_OP_CONNECT] = {
 939                 .needs_file             = 1,
 940                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 941                 .pollout                = 1,
 942                 .needs_async_data       = 1,
 943                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
 944         },
 945         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 946                 .needs_file             = 1,
 947         },
 948         [IORING_OP_OPENAT] = {},
 949         [IORING_OP_CLOSE] = {},
 950         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
 951         [IORING_OP_STATX] = {},
 952         [IORING_OP_READ] = {
 953                 .needs_file             = 1,
 954                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 955                 .pollin                 = 1,
 956                 .buffer_select          = 1,
 957                 .plug                   = 1,
 958                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 959         },
 960         [IORING_OP_WRITE] = {
 961                 .needs_file             = 1,
 962                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 963                 .pollout                = 1,
 964                 .plug                   = 1,
 965                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 966         },
 967         [IORING_OP_FADVISE] = {
 968                 .needs_file             = 1,
 969         },
 970         [IORING_OP_MADVISE] = {},
 971         [IORING_OP_SEND] = {
 972                 .needs_file             = 1,
 973                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 974                 .pollout                = 1,
 975         },
 976         [IORING_OP_RECV] = {
 977                 .needs_file             = 1,
 978                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 979                 .pollin                 = 1,
 980                 .buffer_select          = 1,
 981         },
 982         [IORING_OP_OPENAT2] = {
 983         },
 984         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
 985                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 986         },
 987         [IORING_OP_SPLICE] = {
 988                 .needs_file             = 1,
 989                 .hash_reg_file          = 1,
 990                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 991         },
 992         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
 993         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
 994         [IORING_OP_TEE] = {
 995                 .needs_file             = 1,
 996                 .hash_reg_file          = 1,
 997                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 998         },
 999         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1000                 .needs_file             = 1,
1001         },
1002         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1003         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1004 };
1005
1006 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1007 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index);
1008 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1009                                          struct task_struct *task,
1010                                          struct files_struct *files);
1011 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_ring_ctx *ctx);
1012 static void destroy_fixed_rsrc_ref_node(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node);
1013 static struct fixed_rsrc_ref_node *alloc_fixed_rsrc_ref_node(
1014                         struct io_ring_ctx *ctx);
1015 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
1016
1017 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req);
1018 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
1019 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1020 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
1021 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
1022 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1023 static void io_put_task(struct task_struct *task, int nr);
1024 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req);
1025 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1026 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1027 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1028 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
1029                                  struct io_uring_rsrc_update *ip,
1030                                  unsigned nr_args);
1031 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1032 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
1033                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1034 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1035 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1036
1037 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
1038                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock);
1039 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
1040                              const struct iovec *fast_iov,
1041                              struct iov_iter *iter, bool force);
1042 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1043 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
1044                                         struct io_ring_ctx *ctx);
1045
1046 static struct kmem_cache *req_cachep;
1047
1048 static const struct file_operations io_uring_fops;
1049
1050 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1051 {
1052 #if defined(CONFIG_UNIX)
1053         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1054                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1055
1056                 return ctx->ring_sock->sk;
1057         }
1058 #endif
1059         return NULL;
1060 }
1061 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1062
1063 #define io_for_each_link(pos, head) \
1064         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1065
1066 static inline void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
1067 {
1068         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED))
1069                 __io_clean_op(req);
1070 }
1071
1072 static inline void io_set_resource_node(struct io_kiocb *req)
1073 {
1074         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1075
1076         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1077                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->file_data->node->refs;
1078                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1079         }
1080 }
1081
1082 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head,
1083                           struct task_struct *task,
1084                           struct files_struct *files)
1085 {
1086         struct io_kiocb *req;
1087
1088         if (task && head->task != task) {
1089                 /* in terms of cancelation, always match if req task is dead */
1090                 if (head->task->flags & PF_EXITING)
1091                         return true;
1092                 return false;
1093         }
1094         if (!files)
1095                 return true;
1096
1097         io_for_each_link(req, head) {
1098                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1099                         return true;
1100         }
1101         return false;
1102 }
1103
1104 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1105 {
1106         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1107                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1108 }
1109
1110 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1111 {
1112         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1113
1114         complete(&ctx->ref_comp);
1115 }
1116
1117 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1118 {
1119         return !req->timeout.off;
1120 }
1121
1122 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1123 {
1124         struct io_ring_ctx *ctx;
1125         int hash_bits;
1126
1127         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1128         if (!ctx)
1129                 return NULL;
1130
1131         /*
1132          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1133          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1134          */
1135         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1136         hash_bits -= 5;
1137         if (hash_bits <= 0)
1138                 hash_bits = 1;
1139         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1140         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1141                                         GFP_KERNEL);
1142         if (!ctx->cancel_hash)
1143                 goto err;
1144         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1145
1146         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1147                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1148                 goto err;
1149
1150         ctx->flags = p->flags;
1151         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1152         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1153         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1154         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1155         init_completion(&ctx->ref_comp);
1156         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1157         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1158         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1159         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1160         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1161         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1162         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1163         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1164         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1165         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1166         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1167         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1168         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1169         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1170         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1171         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.free_list);
1172         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.locked_free_list);
1173         return ctx;
1174 err:
1175         kfree(ctx->cancel_hash);
1176         kfree(ctx);
1177         return NULL;
1178 }
1179
1180 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1181 {
1182         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1183                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1184
1185                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1186                                 + READ_ONCE(ctx->cached_cq_overflow);
1187         }
1188
1189         return false;
1190 }
1191
1192 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1193 {
1194         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1195
1196         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1197                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1198
1199                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
1200                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
1201                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
1202         }
1203 }
1204
1205 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1206 {
1207         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1208         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1209
1210         if (!req->work.creds)
1211                 req->work.creds = get_current_cred();
1212
1213         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1214                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1215
1216         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1217                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1218                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1219         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
1220                 if (def->unbound_nonreg_file)
1221                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1222         }
1223 }
1224
1225 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1226 {
1227         struct io_kiocb *cur;
1228
1229         io_for_each_link(cur, req)
1230                 io_prep_async_work(cur);
1231 }
1232
1233 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1234 {
1235         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1236         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1237         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1238
1239         BUG_ON(!tctx);
1240         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1241
1242         /* init ->work of the whole link before punting */
1243         io_prep_async_link(req);
1244         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1245                                         &req->work, req->flags);
1246         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1247         if (link)
1248                 io_queue_linked_timeout(link);
1249 }
1250
1251 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1252 {
1253         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1254         int ret;
1255
1256         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1257         if (ret != -1) {
1258                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1259                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1260                 list_del_init(&req->timeout.list);
1261                 io_cqring_fill_event(req, status);
1262                 io_put_req_deferred(req, 1);
1263         }
1264 }
1265
1266 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1267 {
1268         do {
1269                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1270                                                 struct io_defer_entry, list);
1271
1272                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1273                         break;
1274                 list_del_init(&de->list);
1275                 io_req_task_queue(de->req);
1276                 kfree(de);
1277         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1278 }
1279
1280 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1281 {
1282         u32 seq;
1283
1284         if (list_empty(&ctx->timeout_list))
1285                 return;
1286
1287         seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1288
1289         do {
1290                 u32 events_needed, events_got;
1291                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1292                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1293
1294                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1295                         break;
1296
1297                 /*
1298                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1299                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1300                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1301                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1302                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1303                  */
1304                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1305                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1306                 if (events_got < events_needed)
1307                         break;
1308
1309                 list_del_init(&req->timeout.list);
1310                 io_kill_timeout(req, 0);
1311         } while (!list_empty(&ctx->timeout_list));
1312
1313         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1314 }
1315
1316 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1317 {
1318         io_flush_timeouts(ctx);
1319
1320         /* order cqe stores with ring update */
1321         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1322
1323         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1324                 __io_queue_deferred(ctx);
1325 }
1326
1327 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1328 {
1329         struct io_rings *r = ctx->rings;
1330
1331         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == r->sq_ring_entries;
1332 }
1333
1334 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1335 {
1336         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1337 }
1338
1339 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1340 {
1341         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1342         unsigned tail;
1343
1344         /*
1345          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1346          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1347          * fill the cq entry
1348          */
1349         if (__io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1350                 return NULL;
1351
1352         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1353         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1354 }
1355
1356 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1357 {
1358         if (!ctx->cq_ev_fd)
1359                 return false;
1360         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1361                 return false;
1362         if (!ctx->eventfd_async)
1363                 return true;
1364         return io_wq_current_is_worker();
1365 }
1366
1367 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1368 {
1369         /* see waitqueue_active() comment */
1370         smp_mb();
1371
1372         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1373                 wake_up(&ctx->wait);
1374         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1375                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1376         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1377                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1378         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1379                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1380                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1381         }
1382 }
1383
1384 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1385 {
1386         /* see waitqueue_active() comment */
1387         smp_mb();
1388
1389         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1390                 if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1391                         wake_up(&ctx->wait);
1392         }
1393         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1394                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1395         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1396                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1397                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1398         }
1399 }
1400
1401 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1402 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1403                                        struct task_struct *tsk,
1404                                        struct files_struct *files)
1405 {
1406         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1407         struct io_kiocb *req, *tmp;
1408         struct io_uring_cqe *cqe;
1409         unsigned long flags;
1410         bool all_flushed, posted;
1411         LIST_HEAD(list);
1412
1413         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1414                 return false;
1415
1416         posted = false;
1417         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1418         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->cq_overflow_list, compl.list) {
1419                 if (!io_match_task(req, tsk, files))
1420                         continue;
1421
1422                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1423                 if (!cqe && !force)
1424                         break;
1425
1426                 list_move(&req->compl.list, &list);
1427                 if (cqe) {
1428                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1429                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1430                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->compl.cflags);
1431                 } else {
1432                         ctx->cached_cq_overflow++;
1433                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1434                                    ctx->cached_cq_overflow);
1435                 }
1436                 posted = true;
1437         }
1438
1439         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1440         if (all_flushed) {
1441                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1442                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1443                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1444         }
1445
1446         if (posted)
1447                 io_commit_cqring(ctx);
1448         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1449         if (posted)
1450                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1451
1452         while (!list_empty(&list)) {
1453                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, compl.list);
1454                 list_del(&req->compl.list);
1455                 io_put_req(req);
1456         }
1457
1458         return all_flushed;
1459 }
1460
1461 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1462                                      struct task_struct *tsk,
1463                                      struct files_struct *files)
1464 {
1465         bool ret = true;
1466
1467         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1468                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1469                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1470                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1471                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, force, tsk, files);
1472                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1473                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1474         }
1475
1476         return ret;
1477 }
1478
1479 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res,
1480                                    unsigned int cflags)
1481 {
1482         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1483         struct io_uring_cqe *cqe;
1484
1485         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1486
1487         /*
1488          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1489          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1490          * the ring.
1491          */
1492         cqe = io_get_cqring(ctx);
1493         if (likely(cqe)) {
1494                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1495                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1496                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1497         } else if (ctx->cq_overflow_flushed ||
1498                    atomic_read(&req->task->io_uring->in_idle)) {
1499                 /*
1500                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1501                  * then we cannot store the request for later flushing, we need
1502                  * to drop it on the floor.
1503                  */
1504                 ctx->cached_cq_overflow++;
1505                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow, ctx->cached_cq_overflow);
1506         } else {
1507                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1508                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1509                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1510                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1511                 }
1512                 io_clean_op(req);
1513                 req->result = res;
1514                 req->compl.cflags = cflags;
1515                 refcount_inc(&req->refs);
1516                 list_add_tail(&req->compl.list, &ctx->cq_overflow_list);
1517         }
1518 }
1519
1520 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1521 {
1522         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1523 }
1524
1525 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1526                                  unsigned int cflags)
1527 {
1528         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1529         unsigned long flags;
1530
1531         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1532         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1533         /*
1534          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1535          * free_list cache.
1536          */
1537         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
1538                 struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
1539
1540                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1541                         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL_LINK))
1542                                 io_disarm_next(req);
1543                         if (req->link) {
1544                                 io_req_task_queue(req->link);
1545                                 req->link = NULL;
1546                         }
1547                 }
1548                 io_dismantle_req(req);
1549                 io_put_task(req->task, 1);
1550                 list_add(&req->compl.list, &cs->locked_free_list);
1551                 cs->locked_free_nr++;
1552         } else {
1553                 if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
1554                         req = NULL;
1555         }
1556         io_commit_cqring(ctx);
1557         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1558
1559         if (req) {
1560                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1561                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1562         }
1563 }
1564
1565 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1566                                   unsigned int cflags)
1567 {
1568         io_clean_op(req);
1569         req->result = res;
1570         req->compl.cflags = cflags;
1571         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1572 }
1573
1574 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1575                                      long res, unsigned cflags)
1576 {
1577         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1578                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1579         else
1580                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1581 }
1582
1583 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1584 {
1585         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1586 }
1587
1588 static void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, long res)
1589 {
1590         req_set_fail_links(req);
1591         io_put_req(req);
1592         io_req_complete_post(req, res, 0);
1593 }
1594
1595 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1596 {
1597         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1598         struct io_comp_state *cs = &state->comp;
1599         struct io_kiocb *req = NULL;
1600
1601         /*
1602          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1603          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1604          * side cache.
1605          */
1606         if (READ_ONCE(cs->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH) {
1607                 spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1608                 list_splice_init(&cs->locked_free_list, &cs->free_list);
1609                 cs->locked_free_nr = 0;
1610                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1611         }
1612
1613         while (!list_empty(&cs->free_list)) {
1614                 req = list_first_entry(&cs->free_list, struct io_kiocb,
1615                                         compl.list);
1616                 list_del(&req->compl.list);
1617                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
1618                 if (state->free_reqs == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1619                         break;
1620         }
1621
1622         return req != NULL;
1623 }
1624
1625 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1626 {
1627         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1628
1629         BUILD_BUG_ON(IO_REQ_ALLOC_BATCH > ARRAY_SIZE(state->reqs));
1630
1631         if (!state->free_reqs) {
1632                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1633                 int ret;
1634
1635                 if (io_flush_cached_reqs(ctx))
1636                         goto got_req;
1637
1638                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1639                                             state->reqs);
1640
1641                 /*
1642                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1643                  * retry single alloc to be on the safe side.
1644                  */
1645                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1646                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1647                         if (!state->reqs[0])
1648                                 return NULL;
1649                         ret = 1;
1650                 }
1651                 state->free_reqs = ret;
1652         }
1653 got_req:
1654         state->free_reqs--;
1655         return state->reqs[state->free_reqs];
1656 }
1657
1658 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1659                           bool fixed)
1660 {
1661         if (!fixed)
1662                 fput(file);
1663 }
1664
1665 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1666 {
1667         io_clean_op(req);
1668
1669         if (req->async_data)
1670                 kfree(req->async_data);
1671         if (req->file)
1672                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1673         if (req->fixed_rsrc_refs)
1674                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1675         if (req->work.creds) {
1676                 put_cred(req->work.creds);
1677                 req->work.creds = NULL;
1678         }
1679
1680         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1681                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1682                 unsigned long flags;
1683
1684                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1685                 list_del(&req->inflight_entry);
1686                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1687                 req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
1688         }
1689 }
1690
1691 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1692 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1693 {
1694         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1695
1696         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1697         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1698                 wake_up(&tctx->wait);
1699         put_task_struct_many(task, nr);
1700 }
1701
1702 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1703 {
1704         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1705
1706         io_dismantle_req(req);
1707         io_put_task(req->task, 1);
1708
1709         kmem_cache_free(req_cachep, req);
1710         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1711 }
1712
1713 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
1714 {
1715         struct io_kiocb *nxt = req->link;
1716
1717         req->link = nxt->link;
1718         nxt->link = NULL;
1719 }
1720
1721 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1722         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1723 {
1724         struct io_kiocb *link = req->link;
1725         bool cancelled = false;
1726
1727         /*
1728          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1729          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1730          */
1731         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1732                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1733                 int ret;
1734
1735                 io_remove_next_linked(req);
1736                 link->timeout.head = NULL;
1737                 ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1738                 if (ret != -1) {
1739                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1740                         io_put_req_deferred(link, 1);
1741                         cancelled = true;
1742                 }
1743         }
1744         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1745         return cancelled;
1746 }
1747
1748 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1749         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1750 {
1751         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
1752
1753         req->link = NULL;
1754         while (link) {
1755                 nxt = link->link;
1756                 link->link = NULL;
1757
1758                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1759                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1760                 io_put_req_deferred(link, 2);
1761                 link = nxt;
1762         }
1763 }
1764
1765 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
1766         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1767 {
1768         bool posted = false;
1769
1770         if (likely(req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT))
1771                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
1772         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
1773                 posted |= (req->link != NULL);
1774                 io_fail_links(req);
1775         }
1776         return posted;
1777 }
1778
1779 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1780 {
1781         struct io_kiocb *nxt;
1782
1783         /*
1784          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1785          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1786          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1787          * of the chain.
1788          */
1789         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL_LINK)) {
1790                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1791                 unsigned long flags;
1792                 bool posted;
1793
1794                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1795                 posted = io_disarm_next(req);
1796                 if (posted)
1797                         io_commit_cqring(req->ctx);
1798                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1799                 if (posted)
1800                         io_cqring_ev_posted(ctx);
1801         }
1802         nxt = req->link;
1803         req->link = NULL;
1804         return nxt;
1805 }
1806
1807 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1808 {
1809         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
1810                 return NULL;
1811         return __io_req_find_next(req);
1812 }
1813
1814 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx)
1815 {
1816         if (!ctx)
1817                 return;
1818         if (ctx->submit_state.comp.nr) {
1819                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1820                 io_submit_flush_completions(&ctx->submit_state.comp, ctx);
1821                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1822         }
1823         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1824 }
1825
1826 static bool __tctx_task_work(struct io_uring_task *tctx)
1827 {
1828         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1829         struct io_wq_work_list list;
1830         struct io_wq_work_node *node;
1831
1832         if (wq_list_empty(&tctx->task_list))
1833                 return false;
1834
1835         spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
1836         list = tctx->task_list;
1837         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
1838         spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1839
1840         node = list.first;
1841         while (node) {
1842                 struct io_wq_work_node *next = node->next;
1843                 struct io_kiocb *req;
1844
1845                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1846                 if (req->ctx != ctx) {
1847                         ctx_flush_and_put(ctx);
1848                         ctx = req->ctx;
1849                         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1850                 }
1851
1852                 req->task_work.func(&req->task_work);
1853                 node = next;
1854         }
1855
1856         ctx_flush_and_put(ctx);
1857         return list.first != NULL;
1858 }
1859
1860 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1861 {
1862         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task, task_work);
1863
1864         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1865
1866         while (__tctx_task_work(tctx))
1867                 cond_resched();
1868 }
1869
1870 static int io_task_work_add(struct task_struct *tsk, struct io_kiocb *req,
1871                             enum task_work_notify_mode notify)
1872 {
1873         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
1874         struct io_wq_work_node *node, *prev;
1875         unsigned long flags;
1876         int ret;
1877
1878         WARN_ON_ONCE(!tctx);
1879
1880         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1881         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
1882         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1883
1884         /* task_work already pending, we're done */
1885         if (test_bit(0, &tctx->task_state) ||
1886             test_and_set_bit(0, &tctx->task_state))
1887                 return 0;
1888
1889         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify))
1890                 return 0;
1891
1892         /*
1893          * Slow path - we failed, find and delete work. if the work is not
1894          * in the list, it got run and we're fine.
1895          */
1896         ret = 0;
1897         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1898         wq_list_for_each(node, prev, &tctx->task_list) {
1899                 if (&req->io_task_work.node == node) {
1900                         wq_list_del(&tctx->task_list, node, prev);
1901                         ret = 1;
1902                         break;
1903                 }
1904         }
1905         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1906         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1907         return ret;
1908 }
1909
1910 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
1911 {
1912         struct task_struct *tsk = req->task;
1913         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1914         enum task_work_notify_mode notify;
1915         int ret;
1916
1917         if (tsk->flags & PF_EXITING)
1918                 return -ESRCH;
1919
1920         /*
1921          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
1922          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
1923          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
1924          * will do the job.
1925          */
1926         notify = TWA_NONE;
1927         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
1928                 notify = TWA_SIGNAL;
1929
1930         ret = io_task_work_add(tsk, req, notify);
1931         if (!ret)
1932                 wake_up_process(tsk);
1933
1934         return ret;
1935 }
1936
1937 static bool io_run_task_work_head(struct callback_head **work_head)
1938 {
1939         struct callback_head *work, *next;
1940         bool executed = false;
1941
1942         do {
1943                 work = xchg(work_head, NULL);
1944                 if (!work)
1945                         break;
1946
1947                 do {
1948                         next = work->next;
1949                         work->func(work);
1950                         work = next;
1951                         cond_resched();
1952                 } while (work);
1953                 executed = true;
1954         } while (1);
1955
1956         return executed;
1957 }
1958
1959 static void io_task_work_add_head(struct callback_head **work_head,
1960                                   struct callback_head *task_work)
1961 {
1962         struct callback_head *head;
1963
1964         do {
1965                 head = READ_ONCE(*work_head);
1966                 task_work->next = head;
1967         } while (cmpxchg(work_head, head, task_work) != head);
1968 }
1969
1970 static void io_req_task_work_add_fallback(struct io_kiocb *req,
1971                                           task_work_func_t cb)
1972 {
1973         init_task_work(&req->task_work, cb);
1974         io_task_work_add_head(&req->ctx->exit_task_work, &req->task_work);
1975 }
1976
1977 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
1978 {
1979         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1980
1981         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1982         io_cqring_fill_event(req, error);
1983         io_commit_cqring(ctx);
1984         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1985
1986         io_cqring_ev_posted(ctx);
1987         req_set_fail_links(req);
1988         io_double_put_req(req);
1989 }
1990
1991 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
1992 {
1993         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1994         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1995
1996         /* ctx is guaranteed to stay alive while we hold uring_lock */
1997         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1998         __io_req_task_cancel(req, req->result);
1999         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2000 }
2001
2002 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2003 {
2004         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2005
2006         /* ctx stays valid until unlock, even if we drop all ours ctx->refs */
2007         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2008         if (!(current->flags & PF_EXITING) && !current->in_execve)
2009                 __io_queue_sqe(req);
2010         else
2011                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
2012         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2013 }
2014
2015 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2016 {
2017         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2018
2019         __io_req_task_submit(req);
2020 }
2021
2022 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2023 {
2024         req->result = ret;
2025         req->task_work.func = io_req_task_cancel;
2026
2027         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2028                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
2029 }
2030
2031 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2032 {
2033         req->task_work.func = io_req_task_submit;
2034
2035         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2036                 io_req_task_queue_fail(req, -ECANCELED);
2037 }
2038
2039 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2040 {
2041         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2042
2043         if (nxt)
2044                 io_req_task_queue(nxt);
2045 }
2046
2047 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2048 {
2049         io_queue_next(req);
2050         __io_free_req(req);
2051 }
2052
2053 struct req_batch {
2054         struct task_struct      *task;
2055         int                     task_refs;
2056         int                     ctx_refs;
2057 };
2058
2059 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2060 {
2061         rb->task_refs = 0;
2062         rb->ctx_refs = 0;
2063         rb->task = NULL;
2064 }
2065
2066 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2067                                      struct req_batch *rb)
2068 {
2069         if (rb->task)
2070                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2071         if (rb->ctx_refs)
2072                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2073 }
2074
2075 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2076                               struct io_submit_state *state)
2077 {
2078         io_queue_next(req);
2079
2080         if (req->task != rb->task) {
2081                 if (rb->task)
2082                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2083                 rb->task = req->task;
2084                 rb->task_refs = 0;
2085         }
2086         rb->task_refs++;
2087         rb->ctx_refs++;
2088
2089         io_dismantle_req(req);
2090         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2091                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2092         else
2093                 list_add(&req->compl.list, &state->comp.free_list);
2094 }
2095
2096 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
2097                                         struct io_ring_ctx *ctx)
2098 {
2099         int i, nr = cs->nr;
2100         struct io_kiocb *req;
2101         struct req_batch rb;
2102
2103         io_init_req_batch(&rb);
2104         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2105         for (i = 0; i < nr; i++) {
2106                 req = cs->reqs[i];
2107                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
2108         }
2109         io_commit_cqring(ctx);
2110         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2111
2112         io_cqring_ev_posted(ctx);
2113         for (i = 0; i < nr; i++) {
2114                 req = cs->reqs[i];
2115
2116                 /* submission and completion refs */
2117                 if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2118                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2119         }
2120
2121         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2122         cs->nr = 0;
2123 }
2124
2125 /*
2126  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2127  * was the last reference to this request.
2128  */
2129 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2130 {
2131         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2132
2133         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
2134                 nxt = io_req_find_next(req);
2135                 __io_free_req(req);
2136         }
2137         return nxt;
2138 }
2139
2140 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2141 {
2142         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2143                 io_free_req(req);
2144 }
2145
2146 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2147 {
2148         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2149
2150         io_free_req(req);
2151 }
2152
2153 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2154 {
2155         int ret;
2156
2157         req->task_work.func = io_put_req_deferred_cb;
2158         ret = io_req_task_work_add(req);
2159         if (unlikely(ret))
2160                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_put_req_deferred_cb);
2161 }
2162
2163 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2164 {
2165         if (refcount_sub_and_test(refs, &req->refs))
2166                 io_free_req_deferred(req);
2167 }
2168
2169 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
2170 {
2171         /* drop both submit and complete references */
2172         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2173                 io_free_req(req);
2174 }
2175
2176 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2177 {
2178         /* See comment at the top of this file */
2179         smp_rmb();
2180         return __io_cqring_events(ctx);
2181 }
2182
2183 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2184 {
2185         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2186
2187         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2188         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2189 }
2190
2191 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2192 {
2193         unsigned int cflags;
2194
2195         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2196         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2197         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2198         kfree(kbuf);
2199         return cflags;
2200 }
2201
2202 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2203 {
2204         struct io_buffer *kbuf;
2205
2206         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2207         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2208 }
2209
2210 static inline bool io_run_task_work(void)
2211 {
2212         /*
2213          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2214          * not add work to such a task.
2215          */
2216         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2217                 return false;
2218         if (current->task_works) {
2219                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2220                 task_work_run();
2221                 return true;
2222         }
2223
2224         return false;
2225 }
2226
2227 /*
2228  * Find and free completed poll iocbs
2229  */
2230 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2231                                struct list_head *done)
2232 {
2233         struct req_batch rb;
2234         struct io_kiocb *req;
2235
2236         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2237         smp_rmb();
2238
2239         io_init_req_batch(&rb);
2240         while (!list_empty(done)) {
2241                 int cflags = 0;
2242
2243                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2244                 list_del(&req->inflight_entry);
2245
2246                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
2247                         req->iopoll_completed = 0;
2248                         if (io_rw_reissue(req))
2249                                 continue;
2250                 }
2251
2252                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2253                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2254
2255                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2256                 (*nr_events)++;
2257
2258                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2259                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2260         }
2261
2262         io_commit_cqring(ctx);
2263         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2264         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2265 }
2266
2267 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2268                         long min)
2269 {
2270         struct io_kiocb *req, *tmp;
2271         LIST_HEAD(done);
2272         bool spin;
2273         int ret;
2274
2275         /*
2276          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2277          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2278          */
2279         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2280
2281         ret = 0;
2282         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2283                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2284
2285                 /*
2286                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2287                  * If we find a request that requires polling, break out
2288                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2289                  */
2290                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2291                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2292                         continue;
2293                 }
2294                 if (!list_empty(&done))
2295                         break;
2296
2297                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2298                 if (ret < 0)
2299                         break;
2300
2301                 /* iopoll may have completed current req */
2302                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2303                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2304
2305                 if (ret && spin)
2306                         spin = false;
2307                 ret = 0;
2308         }
2309
2310         if (!list_empty(&done))
2311                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2312
2313         return ret;
2314 }
2315
2316 /*
2317  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2318  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2319  * as a non-spinning completion check.
2320  */
2321 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2322                                 long min)
2323 {
2324         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2325                 int ret;
2326
2327                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2328                 if (ret < 0)
2329                         return ret;
2330                 if (*nr_events >= min)
2331                         return 0;
2332         }
2333
2334         return 1;
2335 }
2336
2337 /*
2338  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2339  * find and complete them.
2340  */
2341 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2342 {
2343         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2344                 return;
2345
2346         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2347         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2348                 unsigned int nr_events = 0;
2349
2350                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2351
2352                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2353                 if (nr_events == 0)
2354                         break;
2355                 /*
2356                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2357                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2358                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2359                  */
2360                 if (need_resched()) {
2361                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2362                         cond_resched();
2363                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2364                 }
2365         }
2366         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2367 }
2368
2369 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2370 {
2371         unsigned int nr_events = 0;
2372         int iters = 0, ret = 0;
2373
2374         /*
2375          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2376          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2377          * that got punted to a workqueue.
2378          */
2379         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2380         do {
2381                 /*
2382                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2383                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2384                  * already triggered a CQE (eg in error).
2385                  */
2386                 if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
2387                         __io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
2388                 if (io_cqring_events(ctx))
2389                         break;
2390
2391                 /*
2392                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2393                  * application entering polling for a command before it gets
2394                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2395                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2396                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2397                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2398                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2399                  * very same mutex.
2400                  */
2401                 if (!(++iters & 7)) {
2402                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2403                         io_run_task_work();
2404                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2405                 }
2406
2407                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2408                 if (ret <= 0)
2409                         break;
2410                 ret = 0;
2411         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2412
2413         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2414         return ret;
2415 }
2416
2417 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2418 {
2419         /*
2420          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2421          * thread.
2422          */
2423         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2424                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2425
2426                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2427         }
2428         file_end_write(req->file);
2429 }
2430
2431 #ifdef CONFIG_BLOCK
2432 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2433 {
2434         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2435         int rw, ret;
2436         struct iov_iter iter;
2437
2438         /* already prepared */
2439         if (req->async_data)
2440                 return true;
2441
2442         switch (req->opcode) {
2443         case IORING_OP_READV:
2444         case IORING_OP_READ_FIXED:
2445         case IORING_OP_READ:
2446                 rw = READ;
2447                 break;
2448         case IORING_OP_WRITEV:
2449         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2450         case IORING_OP_WRITE:
2451                 rw = WRITE;
2452                 break;
2453         default:
2454                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2455                                 req->opcode);
2456                 return false;
2457         }
2458
2459         ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2460         if (ret < 0)
2461                 return false;
2462         return !io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, &iter, false);
2463 }
2464
2465 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2466 {
2467         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2468         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2469
2470         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2471                 return false;
2472         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2473             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2474                 return false;
2475         /*
2476          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2477          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2478          * -EAGAIN.
2479          */
2480         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2481                 return false;
2482         return true;
2483 }
2484 #else
2485 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2486 {
2487         return false;
2488 }
2489 #endif
2490
2491 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req)
2492 {
2493 #ifdef CONFIG_BLOCK
2494         if (!io_rw_should_reissue(req))
2495                 return false;
2496
2497         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2498
2499         if (io_resubmit_prep(req)) {
2500                 refcount_inc(&req->refs);
2501                 io_queue_async_work(req);
2502                 return true;
2503         }
2504         req_set_fail_links(req);
2505 #endif
2506         return false;
2507 }
2508
2509 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2510                              unsigned int issue_flags)
2511 {
2512         int cflags = 0;
2513
2514         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2515                 kiocb_end_write(req);
2516         if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) && io_rw_should_reissue(req)) {
2517                 req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2518                 return;
2519         }
2520         if (res != req->result)
2521                 req_set_fail_links(req);
2522         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2523                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2524         __io_req_complete(req, issue_flags, res, cflags);
2525 }
2526
2527 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2528 {
2529         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2530
2531         __io_complete_rw(req, res, res2, 0);
2532 }
2533
2534 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2535 {
2536         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2537
2538 #ifdef CONFIG_BLOCK
2539         /* Rewind iter, if we have one. iopoll path resubmits as usual */
2540         if (res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req)) {
2541                 struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2542
2543                 if (rw)
2544                         iov_iter_revert(&rw->iter,
2545                                         req->result - iov_iter_count(&rw->iter));
2546                 else if (!io_resubmit_prep(req))
2547                         res = -EIO;
2548         }
2549 #endif
2550
2551         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2552                 kiocb_end_write(req);
2553
2554         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2555                 req_set_fail_links(req);
2556
2557         WRITE_ONCE(req->result, res);
2558         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2559         smp_wmb();
2560         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2561 }
2562
2563 /*
2564  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2565  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2566  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2567  * accessing the kiocb cookie.
2568  */
2569 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, bool in_async)
2570 {
2571         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2572
2573         /*
2574          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2575          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2576          * different devices.
2577          */
2578         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2579                 ctx->poll_multi_file = false;
2580         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2581                 struct io_kiocb *list_req;
2582
2583                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2584                                                 inflight_entry);
2585                 if (list_req->file != req->file)
2586                         ctx->poll_multi_file = true;
2587         }
2588
2589         /*
2590          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2591          * it to the front so we find it first.
2592          */
2593         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2594                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2595         else
2596                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2597
2598         /*
2599          * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handled in sq thread
2600          * task context or in io worker task context. If current task context is
2601          * sq thread, we don't need to check whether should wake up sq thread.
2602          */
2603         if (in_async && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2604             wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2605                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2606 }
2607
2608 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2609 {
2610         if (state->file_refs) {
2611                 fput_many(state->file, state->file_refs);
2612                 state->file_refs = 0;
2613         }
2614 }
2615
2616 /*
2617  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2618  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2619  * has more than one submission.
2620  */
2621 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2622 {
2623         if (!state)
2624                 return fget(fd);
2625
2626         if (state->file_refs) {
2627                 if (state->fd == fd) {
2628                         state->file_refs--;
2629                         return state->file;
2630                 }
2631                 io_state_file_put(state);
2632         }
2633         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2634         if (unlikely(!state->file))
2635                 return NULL;
2636
2637         state->fd = fd;
2638         state->file_refs = state->ios_left - 1;
2639         return state->file;
2640 }
2641
2642 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2643 {
2644         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2645 }
2646
2647 /*
2648  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2649  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2650  * inline.
2651  */
2652 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2653 {
2654         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2655
2656         if (S_ISBLK(mode)) {
2657                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2658                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2659                         return true;
2660                 return false;
2661         }
2662         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2663                 return true;
2664         if (S_ISREG(mode)) {
2665                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2666                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2667                     file->f_op != &io_uring_fops)
2668                         return true;
2669                 return false;
2670         }
2671
2672         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2673         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2674                 return true;
2675
2676         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2677                 return false;
2678
2679         if (rw == READ)
2680                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2681
2682         return file->f_op->write_iter != NULL;
2683 }
2684
2685 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2686 {
2687         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2688         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2689         struct file *file = req->file;
2690         unsigned ioprio;
2691         int ret;
2692
2693         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2694                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2695
2696         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2697         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2698                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2699                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2700         }
2701         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2702         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2703         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2704         if (unlikely(ret))
2705                 return ret;
2706
2707         /* don't allow async punt for O_NONBLOCK or RWF_NOWAIT */
2708         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) || (file->f_flags & O_NONBLOCK))
2709                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2710
2711         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2712         if (ioprio) {
2713                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2714                 if (ret)
2715                         return ret;
2716
2717                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2718         } else
2719                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2720
2721         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2722                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2723                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2724                         return -EOPNOTSUPP;
2725
2726                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2727                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2728                 req->iopoll_completed = 0;
2729         } else {
2730                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2731                         return -EINVAL;
2732                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2733         }
2734
2735         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2736         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2737         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2738         return 0;
2739 }
2740
2741 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2742 {
2743         switch (ret) {
2744         case -EIOCBQUEUED:
2745                 break;
2746         case -ERESTARTSYS:
2747         case -ERESTARTNOINTR:
2748         case -ERESTARTNOHAND:
2749         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2750                 /*
2751                  * We can't just restart the syscall, since previously
2752                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2753                  * IO with EINTR.
2754                  */
2755                 ret = -EINTR;
2756                 fallthrough;
2757         default:
2758                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2759         }
2760 }
2761
2762 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2763                        unsigned int issue_flags)
2764 {
2765         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2766         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2767         bool check_reissue = kiocb->ki_complete == io_complete_rw;
2768
2769         /* add previously done IO, if any */
2770         if (io && io->bytes_done > 0) {
2771                 if (ret < 0)
2772                         ret = io->bytes_done;
2773                 else
2774                         ret += io->bytes_done;
2775         }
2776
2777         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2778                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2779         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2780                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2781         else
2782                 io_rw_done(kiocb, ret);
2783
2784         if (check_reissue && req->flags & REQ_F_REISSUE) {
2785                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
2786                 if (!io_rw_reissue(req)) {
2787                         int cflags = 0;
2788
2789                         req_set_fail_links(req);
2790                         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2791                                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2792                         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
2793                 }
2794         }
2795 }
2796
2797 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
2798 {
2799         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2800         size_t len = req->rw.len;
2801         struct io_mapped_ubuf *imu;
2802         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2803         size_t offset;
2804         u64 buf_addr;
2805
2806         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2807                 return -EFAULT;
2808         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2809         imu = &ctx->user_bufs[index];
2810         buf_addr = req->rw.addr;
2811
2812         /* overflow */
2813         if (buf_addr + len < buf_addr)
2814                 return -EFAULT;
2815         /* not inside the mapped region */
2816         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2817                 return -EFAULT;
2818
2819         /*
2820          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2821          * and advance us to the beginning.
2822          */
2823         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2824         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2825
2826         if (offset) {
2827                 /*
2828                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2829                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2830                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2831                  * we know that:
2832                  *
2833                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2834                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2835                  *    first and last bvec
2836                  *
2837                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2838                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2839                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2840                  * since we can just skip the first segment, which may not
2841                  * be PAGE_SIZE aligned.
2842                  */
2843                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2844
2845                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2846                         iov_iter_advance(iter, offset);
2847                 } else {
2848                         unsigned long seg_skip;
2849
2850                         /* skip first vec */
2851                         offset -= bvec->bv_len;
2852                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2853
2854                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2855                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2856                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2857                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2858                 }
2859         }
2860
2861         return 0;
2862 }
2863
2864 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2865 {
2866         if (needs_lock)
2867                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2868 }
2869
2870 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2871 {
2872         /*
2873          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2874          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2875          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2876          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2877          */
2878         if (needs_lock)
2879                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2880 }
2881
2882 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2883                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2884                                           bool needs_lock)
2885 {
2886         struct io_buffer *head;
2887
2888         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2889                 return kbuf;
2890
2891         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2892
2893         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2894
2895         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2896         if (head) {
2897                 if (!list_empty(&head->list)) {
2898                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2899                                                         list);
2900                         list_del(&kbuf->list);
2901                 } else {
2902                         kbuf = head;
2903                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2904                 }
2905                 if (*len > kbuf->len)
2906                         *len = kbuf->len;
2907         } else {
2908                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2909         }
2910
2911         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2912
2913         return kbuf;
2914 }
2915
2916 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2917                                         bool needs_lock)
2918 {
2919         struct io_buffer *kbuf;
2920         u16 bgid;
2921
2922         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2923         bgid = req->buf_index;
2924         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2925         if (IS_ERR(kbuf))
2926                 return kbuf;
2927         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2928         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2929         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2930 }
2931
2932 #ifdef CONFIG_COMPAT
2933 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2934                                 bool needs_lock)
2935 {
2936         struct compat_iovec __user *uiov;
2937         compat_ssize_t clen;
2938         void __user *buf;
2939         ssize_t len;
2940
2941         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2942         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2943                 return -EFAULT;
2944         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2945                 return -EFAULT;
2946         if (clen < 0)
2947                 return -EINVAL;
2948
2949         len = clen;
2950         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2951         if (IS_ERR(buf))
2952                 return PTR_ERR(buf);
2953         iov[0].iov_base = buf;
2954         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2955         return 0;
2956 }
2957 #endif
2958
2959 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2960                                       bool needs_lock)
2961 {
2962         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2963         void __user *buf;
2964         ssize_t len;
2965
2966         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2967                 return -EFAULT;
2968
2969         len = iov[0].iov_len;
2970         if (len < 0)
2971                 return -EINVAL;
2972         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2973         if (IS_ERR(buf))
2974                 return PTR_ERR(buf);
2975         iov[0].iov_base = buf;
2976         iov[0].iov_len = len;
2977         return 0;
2978 }
2979
2980 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2981                                     bool needs_lock)
2982 {
2983         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2984                 struct io_buffer *kbuf;
2985
2986                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2987                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2988                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2989                 return 0;
2990         }
2991         if (req->rw.len != 1)
2992                 return -EINVAL;
2993
2994 #ifdef CONFIG_COMPAT
2995         if (req->ctx->compat)
2996                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2997 #endif
2998
2999         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
3000 }
3001
3002 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
3003                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
3004 {
3005         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3006         size_t sqe_len = req->rw.len;
3007         u8 opcode = req->opcode;
3008         ssize_t ret;
3009
3010         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3011                 *iovec = NULL;
3012                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3013         }
3014
3015         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3016         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3017                 return -EINVAL;
3018
3019         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3020                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3021                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3022                         if (IS_ERR(buf))
3023                                 return PTR_ERR(buf);
3024                         req->rw.len = sqe_len;
3025                 }
3026
3027                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3028                 *iovec = NULL;
3029                 return ret;
3030         }
3031
3032         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3033                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3034                 if (!ret)
3035                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
3036                 *iovec = NULL;
3037                 return ret;
3038         }
3039
3040         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3041                               req->ctx->compat);
3042 }
3043
3044 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3045 {
3046         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3047 }
3048
3049 /*
3050  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3051  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3052  */
3053 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3054 {
3055         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3056         struct file *file = req->file;
3057         ssize_t ret = 0;
3058
3059         /*
3060          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3061          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3062          * the kiocb to be handled from an async context.
3063          */
3064         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3065                 return -EOPNOTSUPP;
3066         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3067                 return -EAGAIN;
3068
3069         while (iov_iter_count(iter)) {
3070                 struct iovec iovec;
3071                 ssize_t nr;
3072
3073                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3074                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3075                 } else {
3076                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3077                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3078                 }
3079
3080                 if (rw == READ) {
3081                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3082                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3083                 } else {
3084                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3085                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3086                 }
3087
3088                 if (nr < 0) {
3089                         if (!ret)
3090                                 ret = nr;
3091                         break;
3092                 }
3093                 ret += nr;
3094                 if (nr != iovec.iov_len)
3095                         break;
3096                 req->rw.len -= nr;
3097                 req->rw.addr += nr;
3098                 iov_iter_advance(iter, nr);
3099         }
3100
3101         return ret;
3102 }
3103
3104 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3105                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3106 {
3107         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3108
3109         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3110         rw->free_iovec = iovec;
3111         rw->bytes_done = 0;
3112         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3113         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3114                 return;
3115         if (!iovec) {
3116                 unsigned iov_off = 0;
3117
3118                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3119                 if (iter->iov != fast_iov) {
3120                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3121                         rw->iter.iov += iov_off;
3122                 }
3123                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3124                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3125                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3126         } else {
3127                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3128         }
3129 }
3130
3131 static inline int __io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3132 {
3133         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3134         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3135         return req->async_data == NULL;
3136 }
3137
3138 static int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3139 {
3140         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3141                 return 0;
3142
3143         return  __io_alloc_async_data(req);
3144 }
3145
3146 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3147                              const struct iovec *fast_iov,
3148                              struct iov_iter *iter, bool force)
3149 {
3150         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3151                 return 0;
3152         if (!req->async_data) {
3153                 if (__io_alloc_async_data(req)) {
3154                         kfree(iovec);
3155                         return -ENOMEM;
3156                 }
3157
3158                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3159         }
3160         return 0;
3161 }
3162
3163 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3164 {
3165         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3166         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3167         int ret;
3168
3169         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3170         if (unlikely(ret < 0))
3171                 return ret;
3172
3173         iorw->bytes_done = 0;
3174         iorw->free_iovec = iov;
3175         if (iov)
3176                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3177         return 0;
3178 }
3179
3180 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3181 {
3182         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3183                 return -EBADF;
3184         return io_prep_rw(req, sqe);
3185 }
3186
3187 /*
3188  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3189  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3190  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3191  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3192  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3193  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3194  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3195  * slow path.
3196  */
3197 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3198                              int sync, void *arg)
3199 {
3200         struct wait_page_queue *wpq;
3201         struct io_kiocb *req = wait->private;
3202         struct wait_page_key *key = arg;
3203
3204         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3205
3206         if (!wake_page_match(wpq, key))
3207                 return 0;
3208
3209         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3210         list_del_init(&wait->entry);
3211
3212         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3213         refcount_inc(&req->refs);
3214         io_req_task_queue(req);
3215         return 1;
3216 }
3217
3218 /*
3219  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3220  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3221  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3222  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3223  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3224  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3225  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3226  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3227  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3228  * async worker threads for a blocking retry.
3229  */
3230 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3231 {
3232         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3233         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3234         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3235
3236         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3237         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3238                 return false;
3239
3240         /* Only for buffered IO */
3241         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3242                 return false;
3243
3244         /*
3245          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3246          * support callback based unlocks
3247          */
3248         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3249                 return false;
3250
3251         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3252         wait->wait.private = req;
3253         wait->wait.flags = 0;
3254         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3255         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3256         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3257         kiocb->ki_waitq = wait;
3258         return true;
3259 }
3260
3261 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3262 {
3263         if (req->file->f_op->read_iter)
3264                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3265         else if (req->file->f_op->read)
3266                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3267         else
3268                 return -EINVAL;
3269 }
3270
3271 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3272 {
3273         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3274         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3275         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3276         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3277         ssize_t io_size, ret, ret2;
3278         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3279
3280         if (rw) {
3281                 iter = &rw->iter;
3282                 iovec = NULL;
3283         } else {
3284                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3285                 if (ret < 0)
3286                         return ret;
3287         }
3288         io_size = iov_iter_count(iter);
3289         req->result = io_size;
3290
3291         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3292         if (!force_nonblock)
3293                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3294         else
3295                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3296
3297         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3298         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ)) {
3299                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3300                 return ret ?: -EAGAIN;
3301         }
3302
3303         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3304         if (unlikely(ret)) {
3305                 kfree(iovec);
3306                 return ret;
3307         }
3308
3309         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3310
3311         if (ret == -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
3312                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3313                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3314                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3315                         goto done;
3316                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3317                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3318                         goto done;
3319                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3320                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3321                 ret = 0;
3322         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3323                 goto out_free;
3324         } else if (ret <= 0 || ret == io_size || !force_nonblock ||
3325                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !(req->flags & REQ_F_ISREG)) {
3326                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3327                 goto done;
3328         }
3329
3330         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3331         if (ret2)
3332                 return ret2;
3333
3334         iovec = NULL;
3335         rw = req->async_data;
3336         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3337         iter = &rw->iter;
3338
3339         do {
3340                 io_size -= ret;
3341                 rw->bytes_done += ret;
3342                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3343                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3344                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3345                         return -EAGAIN;
3346                 }
3347
3348                 /*
3349                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3350                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3351                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3352                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3353                  */
3354                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3355                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3356                         return 0;
3357                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3358                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3359         } while (ret > 0 && ret < io_size);
3360 done:
3361         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3362 out_free:
3363         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3364         if (iovec)
3365                 kfree(iovec);
3366         return 0;
3367 }
3368
3369 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3370 {
3371         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3372                 return -EBADF;
3373         return io_prep_rw(req, sqe);
3374 }
3375
3376 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3377 {
3378         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3379         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3380         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3381         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3382         ssize_t ret, ret2, io_size;
3383         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3384
3385         if (rw) {
3386                 iter = &rw->iter;
3387                 iovec = NULL;
3388         } else {
3389                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3390                 if (ret < 0)
3391                         return ret;
3392         }
3393         io_size = iov_iter_count(iter);
3394         req->result = io_size;
3395
3396         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3397         if (!force_nonblock)
3398                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3399         else
3400                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3401
3402         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3403         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3404                 goto copy_iov;
3405
3406         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3407         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3408             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3409                 goto copy_iov;
3410
3411         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3412         if (unlikely(ret))
3413                 goto out_free;
3414
3415         /*
3416          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3417          * which will be released by another thread in
3418          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3419          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3420          * we return to userspace.
3421          */
3422         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3423                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3424                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3425                                         SB_FREEZE_WRITE);
3426         }
3427         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3428
3429         if (req->file->f_op->write_iter)
3430                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3431         else if (req->file->f_op->write)
3432                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3433         else
3434                 ret2 = -EINVAL;
3435
3436         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3437                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3438                 ret2 = -EAGAIN;
3439         }
3440
3441         /*
3442          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3443          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3444          */
3445         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3446                 ret2 = -EAGAIN;
3447         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3448         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3449                 goto done;
3450         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3451                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3452                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3453                         goto copy_iov;
3454 done:
3455                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3456         } else {
3457 copy_iov:
3458                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3459                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3460                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3461                 return ret ?: -EAGAIN;
3462         }
3463 out_free:
3464         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3465         if (iovec)
3466                 kfree(iovec);
3467         return ret;
3468 }
3469
3470 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3471                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3472 {
3473         struct io_rename *ren = &req->rename;
3474         const char __user *oldf, *newf;
3475
3476         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3477                 return -EBADF;
3478
3479         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3480         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3481         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3482         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3483         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3484
3485         ren->oldpath = getname(oldf);
3486         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3487                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3488
3489         ren->newpath = getname(newf);
3490         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3491                 putname(ren->oldpath);
3492                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3493         }
3494
3495         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3496         return 0;
3497 }
3498
3499 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3500 {
3501         struct io_rename *ren = &req->rename;
3502         int ret;
3503
3504         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3505                 return -EAGAIN;
3506
3507         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3508                                 ren->newpath, ren->flags);
3509
3510         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3511         if (ret < 0)
3512                 req_set_fail_links(req);
3513         io_req_complete(req, ret);
3514         return 0;
3515 }
3516
3517 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3518                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3519 {
3520         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3521         const char __user *fname;
3522
3523         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3524                 return -EBADF;
3525
3526         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3527
3528         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3529         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3530                 return -EINVAL;
3531
3532         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3533         un->filename = getname(fname);
3534         if (IS_ERR(un->filename))
3535                 return PTR_ERR(un->filename);
3536
3537         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3538         return 0;
3539 }
3540
3541 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3542 {
3543         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3544         int ret;
3545
3546         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3547                 return -EAGAIN;
3548
3549         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3550                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3551         else
3552                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3553
3554         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3555         if (ret < 0)
3556                 req_set_fail_links(req);
3557         io_req_complete(req, ret);
3558         return 0;
3559 }
3560
3561 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3562                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3563 {
3564 #if defined(CONFIG_NET)
3565         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3566                 return -EINVAL;
3567         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3568             sqe->buf_index)
3569                 return -EINVAL;
3570
3571         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3572         return 0;
3573 #else
3574         return -EOPNOTSUPP;
3575 #endif
3576 }
3577
3578 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3579 {
3580 #if defined(CONFIG_NET)
3581         struct socket *sock;
3582         int ret;
3583
3584         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3585                 return -EAGAIN;
3586
3587         sock = sock_from_file(req->file);
3588         if (unlikely(!sock))
3589                 return -ENOTSOCK;
3590
3591         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3592         if (ret < 0)
3593                 req_set_fail_links(req);
3594         io_req_complete(req, ret);
3595         return 0;
3596 #else
3597         return -EOPNOTSUPP;
3598 #endif
3599 }
3600
3601 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3602                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3603 {
3604         struct io_splice* sp = &req->splice;
3605         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3606
3607         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3608                 return -EINVAL;
3609
3610         sp->file_in = NULL;
3611         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3612         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3613
3614         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3615                 return -EINVAL;
3616
3617         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3618                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3619         if (!sp->file_in)
3620                 return -EBADF;
3621         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3622
3623         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3624                 /*
3625                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3626                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3627                  */
3628                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3629         }
3630
3631         return 0;
3632 }
3633
3634 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3635                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3636 {
3637         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3638                 return -EINVAL;
3639         return __io_splice_prep(req, sqe);
3640 }
3641
3642 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3643 {
3644         struct io_splice *sp = &req->splice;
3645         struct file *in = sp->file_in;
3646         struct file *out = sp->file_out;
3647         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3648         long ret = 0;
3649
3650         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3651                 return -EAGAIN;
3652         if (sp->len)
3653                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3654
3655         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3656         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3657
3658         if (ret != sp->len)
3659                 req_set_fail_links(req);
3660         io_req_complete(req, ret);
3661         return 0;
3662 }
3663
3664 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3665 {
3666         struct io_splice* sp = &req->splice;
3667
3668         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3669         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3670         return __io_splice_prep(req, sqe);
3671 }
3672
3673 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3674 {
3675         struct io_splice *sp = &req->splice;
3676         struct file *in = sp->file_in;
3677         struct file *out = sp->file_out;
3678         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3679         loff_t *poff_in, *poff_out;
3680         long ret = 0;
3681
3682         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3683                 return -EAGAIN;
3684
3685         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3686         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3687
3688         if (sp->len)
3689                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3690
3691         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3692         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3693
3694         if (ret != sp->len)
3695                 req_set_fail_links(req);
3696         io_req_complete(req, ret);
3697         return 0;
3698 }
3699
3700 /*
3701  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3702  */
3703 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3704 {
3705         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3706
3707         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3708                 return -EINVAL;
3709
3710         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
3711         return 0;
3712 }
3713
3714 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3715 {
3716         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3717
3718         if (!req->file)
3719                 return -EBADF;
3720
3721         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3722                 return -EINVAL;
3723         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3724                 return -EINVAL;
3725
3726         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3727         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3728                 return -EINVAL;
3729
3730         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3731         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3732         return 0;
3733 }
3734
3735 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3736 {
3737         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3738         int ret;
3739
3740         /* fsync always requires a blocking context */
3741         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3742                 return -EAGAIN;
3743
3744         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3745                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3746                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3747         if (ret < 0)
3748                 req_set_fail_links(req);
3749         io_req_complete(req, ret);
3750         return 0;
3751 }
3752
3753 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3754                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3755 {
3756         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3757                 return -EINVAL;
3758         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3759                 return -EINVAL;
3760
3761         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3762         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3763         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3764         return 0;
3765 }
3766
3767 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3768 {
3769         int ret;
3770
3771         /* fallocate always requiring blocking context */
3772         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3773                 return -EAGAIN;
3774         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3775                                 req->sync.len);
3776         if (ret < 0)
3777                 req_set_fail_links(req);
3778         io_req_complete(req, ret);
3779         return 0;
3780 }
3781
3782 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3783 {
3784         const char __user *fname;
3785         int ret;
3786
3787         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3788                 return -EINVAL;
3789         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3790                 return -EBADF;
3791
3792         /* open.how should be already initialised */
3793         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3794                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3795
3796         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3797         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3798         req->open.filename = getname(fname);
3799         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3800                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3801                 req->open.filename = NULL;
3802                 return ret;
3803         }
3804         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3805         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3806         return 0;
3807 }
3808
3809 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3810 {
3811         u64 flags, mode;
3812
3813         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3814                 return -EINVAL;
3815         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3816         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3817         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3818         return __io_openat_prep(req, sqe);
3819 }
3820
3821 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3822 {
3823         struct open_how __user *how;
3824         size_t len;
3825         int ret;
3826
3827         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3828                 return -EINVAL;
3829         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3830         len = READ_ONCE(sqe->len);
3831         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3832                 return -EINVAL;
3833
3834         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3835                                         len);
3836         if (ret)
3837                 return ret;
3838
3839         return __io_openat_prep(req, sqe);
3840 }
3841
3842 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3843 {
3844         struct open_flags op;
3845         struct file *file;
3846         bool nonblock_set;
3847         bool resolve_nonblock;
3848         int ret;
3849
3850         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3851         if (ret)
3852                 goto err;
3853         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
3854         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
3855         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
3856                 /*
3857                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
3858                  * it'll always -EAGAIN
3859                  */
3860                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
3861                         return -EAGAIN;
3862                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
3863                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
3864         }
3865
3866         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3867         if (ret < 0)
3868                 goto err;
3869
3870         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3871         /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
3872         if ((!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) &&
3873             file == ERR_PTR(-EAGAIN)) {
3874                 /*
3875                  * We could hang on to this 'fd', but seems like marginal
3876                  * gain for something that is now known to be a slower path.
3877                  * So just put it, and we'll get a new one when we retry.
3878                  */
3879                 put_unused_fd(ret);
3880                 return -EAGAIN;
3881         }
3882
3883         if (IS_ERR(file)) {
3884                 put_unused_fd(ret);
3885                 ret = PTR_ERR(file);
3886         } else {
3887                 if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
3888                         file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
3889                 fsnotify_open(file);
3890                 fd_install(ret, file);
3891         }
3892 err:
3893         putname(req->open.filename);
3894         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3895         if (ret < 0)
3896                 req_set_fail_links(req);
3897         io_req_complete(req, ret);
3898         return 0;
3899 }
3900
3901 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3902 {
3903         return io_openat2(req, issue_flags);
3904 }
3905
3906 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3907                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3908 {
3909         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3910         u64 tmp;
3911
3912         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3913                 return -EINVAL;
3914
3915         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3916         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3917                 return -EINVAL;
3918
3919         memset(p, 0, sizeof(*p));
3920         p->nbufs = tmp;
3921         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3922         return 0;
3923 }
3924
3925 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3926                                int bgid, unsigned nbufs)
3927 {
3928         unsigned i = 0;
3929
3930         /* shouldn't happen */
3931         if (!nbufs)
3932                 return 0;
3933
3934         /* the head kbuf is the list itself */
3935         while (!list_empty(&buf->list)) {
3936                 struct io_buffer *nxt;
3937
3938                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3939                 list_del(&nxt->list);
3940                 kfree(nxt);
3941                 if (++i == nbufs)
3942                         return i;
3943         }
3944         i++;
3945         kfree(buf);
3946         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
3947
3948         return i;
3949 }
3950
3951 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3952 {
3953         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3954         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3955         struct io_buffer *head;
3956         int ret = 0;
3957         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3958
3959         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3960
3961         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3962
3963         ret = -ENOENT;
3964         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
3965         if (head)
3966                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3967         if (ret < 0)
3968                 req_set_fail_links(req);
3969
3970         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
3971         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3972         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3973         return 0;
3974 }
3975
3976 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3977                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3978 {
3979         unsigned long size;
3980         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3981         u64 tmp;
3982
3983         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3984                 return -EINVAL;
3985
3986         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3987         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3988                 return -E2BIG;
3989         p->nbufs = tmp;
3990         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3991         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3992
3993         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
3994         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
3995                 return -EFAULT;
3996
3997         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3998         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3999         if (tmp > USHRT_MAX)
4000                 return -E2BIG;
4001         p->bid = tmp;
4002         return 0;
4003 }
4004
4005 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
4006 {
4007         struct io_buffer *buf;
4008         u64 addr = pbuf->addr;
4009         int i, bid = pbuf->bid;
4010
4011         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
4012                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
4013                 if (!buf)
4014                         break;
4015
4016                 buf->addr = addr;
4017                 buf->len = pbuf->len;
4018                 buf->bid = bid;
4019                 addr += pbuf->len;
4020                 bid++;
4021                 if (!*head) {
4022                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4023                         *head = buf;
4024                 } else {
4025                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4026                 }
4027         }
4028
4029         return i ? i : -ENOMEM;
4030 }
4031
4032 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4033 {
4034         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4035         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4036         struct io_buffer *head, *list;
4037         int ret = 0;
4038         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4039
4040         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4041
4042         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4043
4044         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4045
4046         ret = io_add_buffers(p, &head);
4047         if (ret >= 0 && !list) {
4048                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head, GFP_KERNEL);
4049                 if (ret < 0)
4050                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4051         }
4052         if (ret < 0)
4053                 req_set_fail_links(req);
4054         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4055         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4056         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4057         return 0;
4058 }
4059
4060 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4061                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4062 {
4063 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4064         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4065                 return -EINVAL;
4066         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4067                 return -EINVAL;
4068
4069         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4070         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4071         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4072
4073         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4074                 struct epoll_event __user *ev;
4075
4076                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4077                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4078                         return -EFAULT;
4079         }
4080
4081         return 0;
4082 #else
4083         return -EOPNOTSUPP;
4084 #endif
4085 }
4086
4087 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4088 {
4089 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4090         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4091         int ret;
4092         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4093
4094         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4095         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4096                 return -EAGAIN;
4097
4098         if (ret < 0)
4099                 req_set_fail_links(req);
4100         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4101         return 0;
4102 #else
4103         return -EOPNOTSUPP;
4104 #endif
4105 }
4106
4107 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4108 {
4109 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4110         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4111                 return -EINVAL;
4112         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4113                 return -EINVAL;
4114
4115         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4116         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4117         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4118         return 0;
4119 #else
4120         return -EOPNOTSUPP;
4121 #endif
4122 }
4123
4124 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4125 {
4126 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4127         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4128         int ret;
4129
4130         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4131                 return -EAGAIN;
4132
4133         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4134         if (ret < 0)
4135                 req_set_fail_links(req);
4136         io_req_complete(req, ret);
4137         return 0;
4138 #else
4139         return -EOPNOTSUPP;
4140 #endif
4141 }
4142
4143 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4144 {
4145         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4146                 return -EINVAL;
4147         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4148                 return -EINVAL;
4149
4150         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4151         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4152         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4153         return 0;
4154 }
4155
4156 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4157 {
4158         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4159         int ret;
4160
4161         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4162                 switch (fa->advice) {
4163                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4164                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4165                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4166                         break;
4167                 default:
4168                         return -EAGAIN;
4169                 }
4170         }
4171
4172         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4173         if (ret < 0)
4174                 req_set_fail_links(req);
4175         io_req_complete(req, ret);
4176         return 0;
4177 }
4178
4179 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4180 {
4181         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4182                 return -EINVAL;
4183         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4184                 return -EINVAL;
4185         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4186                 return -EBADF;
4187
4188         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4189         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4190         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4191         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4192         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4193
4194         return 0;
4195 }
4196
4197 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4198 {
4199         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4200         int ret;
4201
4202         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4203                 /* only need file table for an actual valid fd */
4204                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
4205                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4206                 return -EAGAIN;
4207         }
4208
4209         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4210                        ctx->buffer);
4211
4212         if (ret < 0)
4213                 req_set_fail_links(req);
4214         io_req_complete(req, ret);
4215         return 0;
4216 }
4217
4218 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4219 {
4220         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4221                 return -EINVAL;
4222         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4223             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4224                 return -EINVAL;
4225         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4226                 return -EBADF;
4227
4228         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4229         return 0;
4230 }
4231
4232 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4233 {
4234         struct files_struct *files = current->files;
4235         struct io_close *close = &req->close;
4236         struct fdtable *fdt;
4237         struct file *file;
4238         int ret;
4239
4240         file = NULL;
4241         ret = -EBADF;
4242         spin_lock(&files->file_lock);
4243         fdt = files_fdtable(files);
4244         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4245                 spin_unlock(&files->file_lock);
4246                 goto err;
4247         }
4248         file = fdt->fd[close->fd];
4249         if (!file) {
4250                 spin_unlock(&files->file_lock);
4251                 goto err;
4252         }
4253
4254         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
4255                 spin_unlock(&files->file_lock);
4256                 file = NULL;
4257                 goto err;
4258         }
4259
4260         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4261         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4262                 spin_unlock(&files->file_lock);
4263                 return -EAGAIN;
4264         }
4265
4266         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4267         spin_unlock(&files->file_lock);
4268         if (ret < 0) {
4269                 if (ret == -ENOENT)
4270                         ret = -EBADF;
4271                 goto err;
4272         }
4273
4274         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4275         ret = filp_close(file, current->files);
4276 err:
4277         if (ret < 0)
4278                 req_set_fail_links(req);
4279         if (file)
4280                 fput(file);
4281         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4282         return 0;
4283 }
4284
4285 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4286 {
4287         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4288
4289         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4290                 return -EINVAL;
4291         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4292                 return -EINVAL;
4293
4294         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4295         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4296         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4297         return 0;
4298 }
4299
4300 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4301 {
4302         int ret;
4303
4304         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4305         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4306                 return -EAGAIN;
4307
4308         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4309                                 req->sync.flags);
4310         if (ret < 0)
4311                 req_set_fail_links(req);
4312         io_req_complete(req, ret);
4313         return 0;
4314 }
4315
4316 #if defined(CONFIG_NET)
4317 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4318                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4319 {
4320         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4321
4322         if (async_msg)
4323                 return -EAGAIN;
4324         if (io_alloc_async_data(req)) {
4325                 kfree(kmsg->free_iov);
4326                 return -ENOMEM;
4327         }
4328         async_msg = req->async_data;
4329         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4330         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4331         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4332         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4333         if (!async_msg->free_iov)
4334                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4335
4336         return -EAGAIN;
4337 }
4338
4339 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4340                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4341 {
4342         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4343         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4344         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4345                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4346 }
4347
4348 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4349 {
4350         int ret;
4351
4352         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4353                 return 0;
4354         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4355         if (!ret)
4356                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4357         return ret;
4358 }
4359
4360 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4361 {
4362         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4363
4364         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4365                 return -EINVAL;
4366
4367         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4368         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4369         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4370
4371 #ifdef CONFIG_COMPAT
4372         if (req->ctx->compat)
4373                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4374 #endif
4375         return 0;
4376 }
4377
4378 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4379 {
4380         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4381         struct socket *sock;
4382         unsigned flags;
4383         int min_ret = 0;
4384         int ret;
4385
4386         sock = sock_from_file(req->file);
4387         if (unlikely(!sock))
4388                 return -ENOTSOCK;
4389
4390         kmsg = req->async_data;
4391         if (!kmsg) {
4392                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4393                 if (ret)
4394                         return ret;
4395                 kmsg = &iomsg;
4396         }
4397
4398         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4399         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4400                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4401         else if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4402                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4403
4404         if (flags & MSG_WAITALL)
4405                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4406
4407         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4408         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4409                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4410         if (ret == -ERESTARTSYS)
4411                 ret = -EINTR;
4412
4413         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4414         if (kmsg->free_iov)
4415                 kfree(kmsg->free_iov);
4416         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4417         if (ret < min_ret)
4418                 req_set_fail_links(req);
4419         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4420         return 0;
4421 }
4422
4423 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4424 {
4425         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4426         struct msghdr msg;
4427         struct iovec iov;
4428         struct socket *sock;
4429         unsigned flags;
4430         int min_ret = 0;
4431         int ret;
4432
4433         sock = sock_from_file(req->file);
4434         if (unlikely(!sock))
4435                 return -ENOTSOCK;
4436
4437         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4438         if (unlikely(ret))
4439                 return ret;
4440
4441         msg.msg_name = NULL;
4442         msg.msg_control = NULL;
4443         msg.msg_controllen = 0;
4444         msg.msg_namelen = 0;
4445
4446         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4447         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4448                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4449         else if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4450                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4451
4452         if (flags & MSG_WAITALL)
4453                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4454
4455         msg.msg_flags = flags;
4456         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4457         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4458                 return -EAGAIN;
4459         if (ret == -ERESTARTSYS)
4460                 ret = -EINTR;
4461
4462         if (ret < min_ret)
4463                 req_set_fail_links(req);
4464         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4465         return 0;
4466 }
4467
4468 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4469                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4470 {
4471         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4472         struct iovec __user *uiov;
4473         size_t iov_len;
4474         int ret;
4475
4476         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4477                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4478         if (ret)
4479                 return ret;
4480
4481         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4482                 if (iov_len > 1)
4483                         return -EINVAL;
4484                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4485                         return -EFAULT;
4486                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4487                 iomsg->free_iov = NULL;
4488         } else {
4489                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4490                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4491                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4492                                      false);
4493                 if (ret > 0)
4494                         ret = 0;
4495         }
4496
4497         return ret;
4498 }
4499
4500 #ifdef CONFIG_COMPAT
4501 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4502                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4503 {
4504         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4505         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4506         struct compat_iovec __user *uiov;
4507         compat_uptr_t ptr;
4508         compat_size_t len;
4509         int ret;
4510
4511         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4512         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4513                                         &ptr, &len);
4514         if (ret)
4515                 return ret;
4516
4517         uiov = compat_ptr(ptr);
4518         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4519                 compat_ssize_t clen;
4520
4521                 if (len > 1)
4522                         return -EINVAL;
4523                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4524                         return -EFAULT;
4525                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4526                         return -EFAULT;
4527                 if (clen < 0)
4528                         return -EINVAL;
4529                 sr->len = clen;
4530                 iomsg->free_iov = NULL;
4531         } else {
4532                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4533                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4534                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4535                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4536                 if (ret < 0)
4537                         return ret;
4538         }
4539
4540         return 0;
4541 }
4542 #endif
4543
4544 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4545                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4546 {
4547         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4548
4549 #ifdef CONFIG_COMPAT
4550         if (req->ctx->compat)
4551                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4552 #endif
4553
4554         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4555 }
4556
4557 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4558                                                bool needs_lock)
4559 {
4560         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4561         struct io_buffer *kbuf;
4562
4563         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4564         if (IS_ERR(kbuf))
4565                 return kbuf;
4566
4567         sr->kbuf = kbuf;
4568         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4569         return kbuf;
4570 }
4571
4572 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4573 {
4574         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4575 }
4576
4577 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4578 {
4579         int ret;
4580
4581         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4582                 return 0;
4583         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4584         if (!ret)
4585                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4586         return ret;
4587 }
4588
4589 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4590 {
4591         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4592
4593         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4594                 return -EINVAL;
4595
4596         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4597         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4598         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4599         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4600
4601 #ifdef CONFIG_COMPAT
4602         if (req->ctx->compat)
4603                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4604 #endif
4605         return 0;
4606 }
4607
4608 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4609 {
4610         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4611         struct socket *sock;
4612         struct io_buffer *kbuf;
4613         unsigned flags;
4614         int min_ret = 0;
4615         int ret, cflags = 0;
4616         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4617
4618         sock = sock_from_file(req->file);
4619         if (unlikely(!sock))
4620                 return -ENOTSOCK;
4621
4622         kmsg = req->async_data;
4623         if (!kmsg) {
4624                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4625                 if (ret)
4626                         return ret;
4627                 kmsg = &iomsg;
4628         }
4629
4630         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4631                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4632                 if (IS_ERR(kbuf))
4633                         return PTR_ERR(kbuf);
4634                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4635                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
4636                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
4637                                 1, req->sr_msg.len);
4638         }
4639
4640         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4641         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4642                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4643         else if (force_nonblock)
4644                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4645
4646         if (flags & MSG_WAITALL)
4647                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4648
4649         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4650                                         kmsg->uaddr, flags);
4651         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4652                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4653         if (ret == -ERESTARTSYS)
4654                 ret = -EINTR;
4655
4656         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4657                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4658         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4659         if (kmsg->free_iov)
4660                 kfree(kmsg->free_iov);
4661         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4662         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4663                 req_set_fail_links(req);
4664         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4665         return 0;
4666 }
4667
4668 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4669 {
4670         struct io_buffer *kbuf;
4671         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4672         struct msghdr msg;
4673         void __user *buf = sr->buf;
4674         struct socket *sock;
4675         struct iovec iov;
4676         unsigned flags;
4677         int min_ret = 0;
4678         int ret, cflags = 0;
4679         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4680
4681         sock = sock_from_file(req->file);
4682         if (unlikely(!sock))
4683                 return -ENOTSOCK;
4684
4685         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4686                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4687                 if (IS_ERR(kbuf))
4688                         return PTR_ERR(kbuf);
4689                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4690         }
4691
4692         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4693         if (unlikely(ret))
4694                 goto out_free;
4695
4696         msg.msg_name = NULL;
4697         msg.msg_control = NULL;
4698         msg.msg_controllen = 0;
4699         msg.msg_namelen = 0;
4700         msg.msg_iocb = NULL;
4701         msg.msg_flags = 0;
4702
4703         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4704         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4705                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4706         else if (force_nonblock)
4707                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4708
4709         if (flags & MSG_WAITALL)
4710                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4711
4712         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4713         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4714                 return -EAGAIN;
4715         if (ret == -ERESTARTSYS)
4716                 ret = -EINTR;
4717 out_free:
4718         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4719                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4720         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4721                 req_set_fail_links(req);
4722         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4723         return 0;
4724 }
4725
4726 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4727 {
4728         struct io_accept *accept = &req->accept;
4729
4730         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4731                 return -EINVAL;
4732         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4733                 return -EINVAL;
4734
4735         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4736         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4737         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4738         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4739         return 0;
4740 }
4741
4742 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4743 {
4744         struct io_accept *accept = &req->accept;
4745         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4746         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4747         int ret;
4748
4749         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4750                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4751
4752         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4753                                         accept->addr_len, accept->flags,
4754                                         accept->nofile);
4755         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4756                 return -EAGAIN;
4757         if (ret < 0) {
4758                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4759                         ret = -EINTR;
4760                 req_set_fail_links(req);
4761         }
4762         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4763         return 0;
4764 }
4765
4766 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
4767 {
4768         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4769         struct io_connect *conn = &req->connect;
4770
4771         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
4772 }
4773
4774 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4775 {
4776         struct io_connect *conn = &req->connect;
4777
4778         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4779                 return -EINVAL;
4780         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4781                 return -EINVAL;
4782
4783         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4784         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4785         return 0;
4786 }
4787
4788 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4789 {
4790         struct io_async_connect __io, *io;
4791         unsigned file_flags;
4792         int ret;
4793         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4794
4795         if (req->async_data) {
4796                 io = req->async_data;
4797         } else {
4798                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4799                                                 req->connect.addr_len,
4800                                                 &__io.address);
4801                 if (ret)
4802                         goto out;
4803                 io = &__io;
4804         }
4805
4806         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4807
4808         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4809                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4810         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4811                 if (req->async_data)
4812                         return -EAGAIN;
4813                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4814                         ret = -ENOMEM;
4815                         goto out;
4816                 }
4817                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4818                 return -EAGAIN;
4819         }
4820         if (ret == -ERESTARTSYS)
4821                 ret = -EINTR;
4822 out:
4823         if (ret < 0)
4824                 req_set_fail_links(req);
4825         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4826         return 0;
4827 }
4828 #else /* !CONFIG_NET */
4829 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
4830 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
4831 {                                                                       \
4832         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4833 }
4834
4835 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
4836 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
4837 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
4838 {                                                                       \
4839         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4840 }                                                                       \
4841
4842 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
4843 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
4844 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
4845 {                                                                       \
4846         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4847 }
4848
4849 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
4850 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
4851 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
4852 IO_NETOP_PREP(accept);
4853 IO_NETOP_FN(send);
4854 IO_NETOP_FN(recv);
4855 #endif /* CONFIG_NET */
4856
4857 struct io_poll_table {
4858         struct poll_table_struct pt;
4859         struct io_kiocb *req;
4860         int error;
4861 };
4862
4863 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4864                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4865 {
4866         int ret;
4867
4868         /* for instances that support it check for an event match first: */
4869         if (mask && !(mask & poll->events))
4870                 return 0;
4871
4872         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4873
4874         list_del_init(&poll->wait.entry);
4875
4876         req->result = mask;
4877         req->task_work.func = func;
4878         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
4879
4880         /*
4881          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4882          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4883          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4884          * have the needed state needed for it anyway.
4885          */
4886         ret = io_req_task_work_add(req);
4887         if (unlikely(ret)) {
4888                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4889                 io_req_task_work_add_fallback(req, func);
4890         }
4891         return 1;
4892 }
4893
4894 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4895         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4896 {
4897         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4898
4899         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4900                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4901
4902                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4903         }
4904
4905         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4906         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4907                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4908                 return true;
4909         }
4910
4911         return false;
4912 }
4913
4914 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4915 {
4916         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4917         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4918                 return req->async_data;
4919         return req->apoll->double_poll;
4920 }
4921
4922 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4923 {
4924         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4925                 return &req->poll;
4926         return &req->apoll->poll;
4927 }
4928
4929 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4930 {
4931         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4932
4933         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4934
4935         if (poll && poll->head) {
4936                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4937
4938                 spin_lock(&head->lock);
4939                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4940                 if (poll->wait.private)
4941                         refcount_dec(&req->refs);
4942                 poll->head = NULL;
4943                 spin_unlock(&head->lock);
4944         }
4945 }
4946
4947 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4948 {
4949         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4950
4951         io_poll_remove_double(req);
4952         req->poll.done = true;
4953         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
4954         io_commit_cqring(ctx);
4955 }
4956
4957 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4958 {
4959         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4960         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4961         struct io_kiocb *nxt;
4962
4963         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4964                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4965         } else {
4966                 hash_del(&req->hash_node);
4967                 io_poll_complete(req, req->result, 0);
4968                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4969
4970                 nxt = io_put_req_find_next(req);
4971                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4972                 if (nxt)
4973                         __io_req_task_submit(nxt);
4974         }
4975
4976         percpu_ref_put(&ctx->refs);
4977 }
4978
4979 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4980                                int sync, void *key)
4981 {
4982         struct io_kiocb *req = wait->private;
4983         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4984         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4985
4986         /* for instances that support it check for an event match first: */
4987         if (mask && !(mask & poll->events))
4988                 return 0;
4989
4990         list_del_init(&wait->entry);
4991
4992         if (poll && poll->head) {
4993                 bool done;
4994
4995                 spin_lock(&poll->head->lock);
4996                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4997                 if (!done)
4998                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4999                 /* make sure double remove sees this as being gone */
5000                 wait->private = NULL;
5001                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5002                 if (!done) {
5003                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
5004                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
5005                 }
5006         }
5007         refcount_dec(&req->refs);
5008         return 1;
5009 }
5010
5011 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5012                               wait_queue_func_t wake_func)
5013 {
5014         poll->head = NULL;
5015         poll->done = false;
5016         poll->canceled = false;
5017         poll->events = events;
5018         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5019         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5020 }
5021
5022 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5023                             struct wait_queue_head *head,
5024                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5025 {
5026         struct io_kiocb *req = pt->req;
5027
5028         /*
5029          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
5030          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
5031          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
5032          */
5033         if (unlikely(poll->head)) {
5034                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5035
5036                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5037                 if (*poll_ptr) {
5038                         pt->error = -EINVAL;
5039                         return;
5040                 }
5041                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5042                 if (poll->head == head)
5043                         return;
5044                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5045                 if (!poll) {
5046                         pt->error = -ENOMEM;
5047                         return;
5048                 }
5049                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5050                 refcount_inc(&req->refs);
5051                 poll->wait.private = req;
5052                 *poll_ptr = poll;
5053         }
5054
5055         pt->error = 0;
5056         poll->head = head;
5057
5058         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5059                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5060         else
5061                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5062 }
5063
5064 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5065                                struct poll_table_struct *p)
5066 {
5067         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5068         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5069
5070         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5071 }
5072
5073 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5074 {
5075         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5076         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5077         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5078
5079         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5080
5081         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5082                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5083                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
5084                 return;
5085         }
5086
5087         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
5088         if (hash_hashed(&req->hash_node))
5089                 hash_del(&req->hash_node);
5090
5091         io_poll_remove_double(req);
5092         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5093
5094         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5095                 __io_req_task_submit(req);
5096         else
5097                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
5098
5099         percpu_ref_put(&ctx->refs);
5100         kfree(apoll->double_poll);
5101         kfree(apoll);
5102 }
5103
5104 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5105                         void *key)
5106 {
5107         struct io_kiocb *req = wait->private;
5108         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5109
5110         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5111                                         key_to_poll(key));
5112
5113         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5114 }
5115
5116 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5117 {
5118         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5119         struct hlist_head *list;
5120
5121         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5122         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5123 }
5124
5125 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5126                                       struct io_poll_iocb *poll,
5127                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5128                                       wait_queue_func_t wake_func)
5129         __acquires(&ctx->completion_lock)
5130 {
5131         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5132         bool cancel = false;
5133
5134         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5135         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5136         poll->file = req->file;
5137         poll->wait.private = req;
5138
5139         ipt->pt._key = mask;
5140         ipt->req = req;
5141         ipt->error = -EINVAL;
5142
5143         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5144
5145         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5146         if (likely(poll->head)) {
5147                 spin_lock(&poll->head->lock);
5148                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5149                         if (ipt->error)
5150                                 cancel = true;
5151                         ipt->error = 0;
5152                         mask = 0;
5153                 }
5154                 if (mask || ipt->error)
5155                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5156                 else if (cancel)
5157                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5158                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5159                         io_poll_req_insert(req);
5160                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5161         }
5162
5163         return mask;
5164 }
5165
5166 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5167 {
5168         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5169         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5170         struct async_poll *apoll;
5171         struct io_poll_table ipt;
5172         __poll_t mask, ret;
5173         int rw;
5174
5175         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5176                 return false;
5177         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5178                 return false;
5179         if (def->pollin)
5180                 rw = READ;
5181         else if (def->pollout)
5182                 rw = WRITE;
5183         else
5184                 return false;
5185         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5186         if (!io_file_supports_async(req->file, rw))
5187                 return false;
5188
5189         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5190         if (unlikely(!apoll))
5191                 return false;
5192         apoll->double_poll = NULL;
5193
5194         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5195         req->apoll = apoll;
5196
5197         mask = 0;
5198         if (def->pollin)
5199                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5200         if (def->pollout)
5201                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5202
5203         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5204         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5205             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5206                 mask &= ~POLLIN;
5207
5208         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5209
5210         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5211
5212         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5213                                         io_async_wake);
5214         if (ret || ipt.error) {
5215                 io_poll_remove_double(req);
5216                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5217                 kfree(apoll->double_poll);
5218                 kfree(apoll);
5219                 return false;
5220         }
5221         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5222         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5223                                         apoll->poll.events);
5224         return true;
5225 }
5226
5227 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5228                                  struct io_poll_iocb *poll)
5229 {
5230         bool do_complete = false;
5231
5232         spin_lock(&poll->head->lock);
5233         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5234         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5235                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5236                 do_complete = true;
5237         }
5238         spin_unlock(&poll->head->lock);
5239         hash_del(&req->hash_node);
5240         return do_complete;
5241 }
5242
5243 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5244 {
5245         bool do_complete;
5246
5247         io_poll_remove_double(req);
5248
5249         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
5250                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
5251         } else {
5252                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
5253
5254                 /* non-poll requests have submit ref still */
5255                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
5256                 if (do_complete) {
5257                         io_put_req(req);
5258                         kfree(apoll->double_poll);
5259                         kfree(apoll);
5260                 }
5261         }
5262
5263         if (do_complete) {
5264                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5265                 io_commit_cqring(req->ctx);
5266                 req_set_fail_links(req);
5267                 io_put_req_deferred(req, 1);
5268         }
5269
5270         return do_complete;
5271 }
5272
5273 /*
5274  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5275  */
5276 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5277                                struct files_struct *files)
5278 {
5279         struct hlist_node *tmp;
5280         struct io_kiocb *req;
5281         int posted = 0, i;
5282
5283         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5284         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5285                 struct hlist_head *list;
5286
5287                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5288                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5289                         if (io_match_task(req, tsk, files))
5290                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5291                 }
5292         }
5293         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5294
5295         if (posted)
5296                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5297
5298         return posted != 0;
5299 }
5300
5301 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5302 {
5303         struct hlist_head *list;
5304         struct io_kiocb *req;
5305
5306         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5307         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5308                 if (sqe_addr != req->user_data)
5309                         continue;
5310                 if (io_poll_remove_one(req))
5311                         return 0;
5312                 return -EALREADY;
5313         }
5314
5315         return -ENOENT;
5316 }
5317
5318 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5319                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5320 {
5321         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5322                 return -EINVAL;
5323         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5324             sqe->poll_events)
5325                 return -EINVAL;
5326
5327         req->poll_remove.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5328         return 0;
5329 }
5330
5331 /*
5332  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5333  * and remove it if found.
5334  */
5335 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5336 {
5337         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5338         int ret;
5339
5340         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5341         ret = io_poll_cancel(ctx, req->poll_remove.addr);
5342         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5343
5344         if (ret < 0)
5345                 req_set_fail_links(req);
5346         io_req_complete(req, ret);
5347         return 0;
5348 }
5349
5350 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5351                         void *key)
5352 {
5353         struct io_kiocb *req = wait->private;
5354         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5355
5356         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5357 }
5358
5359 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5360                                struct poll_table_struct *p)
5361 {
5362         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5363
5364         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5365 }
5366
5367 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5368 {
5369         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5370         u32 events;
5371
5372         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5373                 return -EINVAL;
5374         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
5375                 return -EINVAL;
5376
5377         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5378 #ifdef __BIG_ENDIAN
5379         events = swahw32(events);
5380 #endif
5381         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
5382                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
5383         return 0;
5384 }
5385
5386 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5387 {
5388         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5389         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5390         struct io_poll_table ipt;
5391         __poll_t mask;
5392
5393         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5394
5395         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5396                                         io_poll_wake);
5397
5398         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5399                 ipt.error = 0;
5400                 io_poll_complete(req, mask, 0);
5401         }
5402         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5403
5404         if (mask) {
5405                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5406                 io_put_req(req);
5407         }
5408         return ipt.error;
5409 }
5410
5411 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5412 {
5413         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5414                                                 struct io_timeout_data, timer);
5415         struct io_kiocb *req = data->req;
5416         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5417         unsigned long flags;
5418
5419         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5420         list_del_init(&req->timeout.list);
5421         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5422                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5423
5424         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5425         io_commit_cqring(ctx);
5426         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5427
5428         io_cqring_ev_posted(ctx);
5429         req_set_fail_links(req);
5430         io_put_req(req);
5431         return HRTIMER_NORESTART;
5432 }
5433
5434 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5435                                            __u64 user_data)
5436 {
5437         struct io_timeout_data *io;
5438         struct io_kiocb *req;
5439         int ret = -ENOENT;
5440
5441         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5442                 if (user_data == req->user_data) {
5443                         ret = 0;
5444                         break;
5445                 }
5446         }
5447
5448         if (ret == -ENOENT)
5449                 return ERR_PTR(ret);
5450
5451         io = req->async_data;
5452         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
5453         if (ret == -1)
5454                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5455         list_del_init(&req->timeout.list);
5456         return req;
5457 }
5458
5459 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5460 {
5461         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5462
5463         if (IS_ERR(req))
5464                 return PTR_ERR(req);
5465
5466         req_set_fail_links(req);
5467         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5468         io_put_req_deferred(req, 1);
5469         return 0;
5470 }
5471
5472 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5473                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5474 {
5475         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5476         struct io_timeout_data *data;
5477
5478         if (IS_ERR(req))
5479                 return PTR_ERR(req);
5480
5481         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5482         data = req->async_data;
5483         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5484         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5485         data->timer.function = io_timeout_fn;
5486         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5487         return 0;
5488 }
5489
5490 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5491                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5492 {
5493         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5494
5495         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5496                 return -EINVAL;
5497         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5498                 return -EINVAL;
5499         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5500                 return -EINVAL;
5501
5502         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5503         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5504         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5505                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5506                         return -EINVAL;
5507                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5508                         return -EFAULT;
5509         } else if (tr->flags) {
5510                 /* timeout removal doesn't support flags */
5511                 return -EINVAL;
5512         }
5513
5514         return 0;
5515 }
5516
5517 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
5518 {
5519         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
5520                                             : HRTIMER_MODE_REL;
5521 }
5522
5523 /*
5524  * Remove or update an existing timeout command
5525  */
5526 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5527 {
5528         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5529         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5530         int ret;
5531
5532         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5533         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE))
5534                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5535         else
5536                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts,
5537                                         io_translate_timeout_mode(tr->flags));
5538
5539         io_cqring_fill_event(req, ret);
5540         io_commit_cqring(ctx);
5541         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5542         io_cqring_ev_posted(ctx);
5543         if (ret < 0)
5544                 req_set_fail_links(req);
5545         io_put_req(req);
5546         return 0;
5547 }
5548
5549 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5550                            bool is_timeout_link)
5551 {
5552         struct io_timeout_data *data;
5553         unsigned flags;
5554         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5555
5556         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5557                 return -EINVAL;
5558         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5559                 return -EINVAL;
5560         if (off && is_timeout_link)
5561                 return -EINVAL;
5562         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5563         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5564                 return -EINVAL;
5565
5566         req->timeout.off = off;
5567
5568         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5569                 return -ENOMEM;
5570
5571         data = req->async_data;
5572         data->req = req;
5573
5574         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5575                 return -EFAULT;
5576
5577         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
5578         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5579         if (is_timeout_link)
5580                 io_req_track_inflight(req);
5581         return 0;
5582 }
5583
5584 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5585 {
5586         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5587         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5588         struct list_head *entry;
5589         u32 tail, off = req->timeout.off;
5590
5591         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5592
5593         /*
5594          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5595          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5596          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5597          */
5598         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5599                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5600                 goto add;
5601         }
5602
5603         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5604         req->timeout.target_seq = tail + off;
5605
5606         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5607          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5608          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5609          */
5610         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5611
5612         /*
5613          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5614          * the one we need first.
5615          */
5616         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5617                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5618                                                   timeout.list);
5619
5620                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5621                         continue;
5622                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5623                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5624                         break;
5625         }
5626 add:
5627         list_add(&req->timeout.list, entry);
5628         data->timer.function = io_timeout_fn;
5629         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5630         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5631         return 0;
5632 }
5633
5634 struct io_cancel_data {
5635         struct io_ring_ctx *ctx;
5636         u64 user_data;
5637 };
5638
5639 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5640 {
5641         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5642         struct io_cancel_data *cd = data;
5643
5644         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
5645 }
5646
5647 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
5648                                struct io_ring_ctx *ctx)
5649 {
5650         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
5651         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5652         int ret = 0;
5653
5654         if (!tctx || !tctx->io_wq)
5655                 return -ENOENT;
5656
5657         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
5658         switch (cancel_ret) {
5659         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5660                 ret = 0;
5661                 break;
5662         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5663                 ret = -EALREADY;
5664                 break;
5665         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5666                 ret = -ENOENT;
5667                 break;
5668         }
5669
5670         return ret;
5671 }
5672
5673 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5674                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5675                                      int success_ret)
5676 {
5677         unsigned long flags;
5678         int ret;
5679
5680         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5681         if (ret != -ENOENT) {
5682                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5683                 goto done;
5684         }
5685
5686         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5687         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5688         if (ret != -ENOENT)
5689                 goto done;
5690         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5691 done:
5692         if (!ret)
5693                 ret = success_ret;
5694         io_cqring_fill_event(req, ret);
5695         io_commit_cqring(ctx);
5696         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5697         io_cqring_ev_posted(ctx);
5698
5699         if (ret < 0)
5700                 req_set_fail_links(req);
5701         io_put_req(req);
5702 }
5703
5704 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5705                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5706 {
5707         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5708                 return -EINVAL;
5709         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5710                 return -EINVAL;
5711         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5712                 return -EINVAL;
5713
5714         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5715         return 0;
5716 }
5717
5718 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5719 {
5720         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5721         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
5722         struct io_tctx_node *node;
5723         int ret;
5724
5725         /* tasks should wait for their io-wq threads, so safe w/o sync */
5726         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5727         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5728         if (ret != -ENOENT)
5729                 goto done;
5730         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5731         if (ret != -ENOENT)
5732                 goto done;
5733         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5734         if (ret != -ENOENT)
5735                 goto done;
5736         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5737
5738         /* slow path, try all io-wq's */
5739         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5740         ret = -ENOENT;
5741         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
5742                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
5743
5744                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
5745                         continue;
5746                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
5747                 if (ret != -ENOENT)
5748                         break;
5749         }
5750         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5751
5752         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5753 done:
5754         io_cqring_fill_event(req, ret);
5755         io_commit_cqring(ctx);
5756         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5757         io_cqring_ev_posted(ctx);
5758
5759         if (ret < 0)
5760                 req_set_fail_links(req);
5761         io_put_req(req);
5762         return 0;
5763 }
5764
5765 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
5766                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5767 {
5768         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
5769                 return -EINVAL;
5770         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5771                 return -EINVAL;
5772         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5773                 return -EINVAL;
5774
5775         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5776         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5777         if (!req->rsrc_update.nr_args)
5778                 return -EINVAL;
5779         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5780         return 0;
5781 }
5782
5783 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5784 {
5785         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5786         struct io_uring_rsrc_update up;
5787         int ret;
5788
5789         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5790                 return -EAGAIN;
5791
5792         up.offset = req->rsrc_update.offset;
5793         up.data = req->rsrc_update.arg;
5794
5795         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5796         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->rsrc_update.nr_args);
5797         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5798
5799         if (ret < 0)
5800                 req_set_fail_links(req);
5801         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5802         return 0;
5803 }
5804
5805 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5806 {
5807         switch (req->opcode) {
5808         case IORING_OP_NOP:
5809                 return 0;
5810         case IORING_OP_READV:
5811         case IORING_OP_READ_FIXED:
5812         case IORING_OP_READ:
5813                 return io_read_prep(req, sqe);
5814         case IORING_OP_WRITEV:
5815         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5816         case IORING_OP_WRITE:
5817                 return io_write_prep(req, sqe);
5818         case IORING_OP_POLL_ADD:
5819                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5820         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5821                 return io_poll_remove_prep(req, sqe);
5822         case IORING_OP_FSYNC:
5823                 return io_fsync_prep(req, sqe);
5824         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5825                 return io_sfr_prep(req, sqe);
5826         case IORING_OP_SENDMSG:
5827         case IORING_OP_SEND:
5828                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5829         case IORING_OP_RECVMSG:
5830         case IORING_OP_RECV:
5831                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5832         case IORING_OP_CONNECT:
5833                 return io_connect_prep(req, sqe);
5834         case IORING_OP_TIMEOUT:
5835                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5836         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5837                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5838         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5839                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5840         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5841                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5842         case IORING_OP_ACCEPT:
5843                 return io_accept_prep(req, sqe);
5844         case IORING_OP_FALLOCATE:
5845                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5846         case IORING_OP_OPENAT:
5847                 return io_openat_prep(req, sqe);
5848         case IORING_OP_CLOSE:
5849                 return io_close_prep(req, sqe);
5850         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5851                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
5852         case IORING_OP_STATX:
5853                 return io_statx_prep(req, sqe);
5854         case IORING_OP_FADVISE:
5855                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5856         case IORING_OP_MADVISE:
5857                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5858         case IORING_OP_OPENAT2:
5859                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5860         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5861                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5862         case IORING_OP_SPLICE:
5863                 return io_splice_prep(req, sqe);
5864         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5865                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5866         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5867                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5868         case IORING_OP_TEE:
5869                 return io_tee_prep(req, sqe);
5870         case IORING_OP_SHUTDOWN:
5871                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
5872         case IORING_OP_RENAMEAT:
5873                 return io_renameat_prep(req, sqe);
5874         case IORING_OP_UNLINKAT:
5875                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
5876         }
5877
5878         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5879                         req->opcode);
5880         return-EINVAL;
5881 }
5882
5883 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
5884 {
5885         switch (req->opcode) {
5886         case IORING_OP_READV:
5887         case IORING_OP_READ_FIXED:
5888         case IORING_OP_READ:
5889                 return io_rw_prep_async(req, READ);
5890         case IORING_OP_WRITEV:
5891         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5892         case IORING_OP_WRITE:
5893                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
5894         case IORING_OP_SENDMSG:
5895         case IORING_OP_SEND:
5896                 return io_sendmsg_prep_async(req);
5897         case IORING_OP_RECVMSG:
5898         case IORING_OP_RECV:
5899                 return io_recvmsg_prep_async(req);
5900         case IORING_OP_CONNECT:
5901                 return io_connect_prep_async(req);
5902         }
5903         return 0;
5904 }
5905
5906 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req)
5907 {
5908         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
5909                 return 0;
5910         /* some opcodes init it during the inital prep */
5911         if (req->async_data)
5912                 return 0;
5913         if (__io_alloc_async_data(req))
5914                 return -EAGAIN;
5915         return io_req_prep_async(req);
5916 }
5917
5918 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5919 {
5920         struct io_kiocb *pos;
5921         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5922         u32 total_submitted, nr_reqs = 0;
5923
5924         io_for_each_link(pos, req)
5925                 nr_reqs++;
5926
5927         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5928         return total_submitted - nr_reqs;
5929 }
5930
5931 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req)
5932 {
5933         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5934         struct io_defer_entry *de;
5935         int ret;
5936         u32 seq;
5937
5938         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5939         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
5940                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
5941                 return 0;
5942
5943         seq = io_get_sequence(req);
5944         /* Still a chance to pass the sequence check */
5945         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5946                 return 0;
5947
5948         ret = io_req_defer_prep(req);
5949         if (ret)
5950                 return ret;
5951         io_prep_async_link(req);
5952         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
5953         if (!de)
5954                 return -ENOMEM;
5955
5956         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5957         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5958                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5959                 kfree(de);
5960                 io_queue_async_work(req);
5961                 return -EIOCBQUEUED;
5962         }
5963
5964         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5965         de->req = req;
5966         de->seq = seq;
5967         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
5968         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5969         return -EIOCBQUEUED;
5970 }
5971
5972 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req)
5973 {
5974         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
5975                 switch (req->opcode) {
5976                 case IORING_OP_READV:
5977                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5978                 case IORING_OP_READ:
5979                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5980                         break;
5981                 case IORING_OP_RECVMSG:
5982                 case IORING_OP_RECV:
5983                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5984                         break;
5985                 }
5986                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
5987         }
5988
5989         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
5990                 switch (req->opcode) {
5991                 case IORING_OP_READV:
5992                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5993                 case IORING_OP_READ:
5994                 case IORING_OP_WRITEV:
5995                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5996                 case IORING_OP_WRITE: {
5997                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
5998                         if (io->free_iovec)
5999                                 kfree(io->free_iovec);
6000                         break;
6001                         }
6002                 case IORING_OP_RECVMSG:
6003                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6004                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6005
6006                         kfree(io->free_iov);
6007                         break;
6008                         }
6009                 case IORING_OP_SPLICE:
6010                 case IORING_OP_TEE:
6011                         io_put_file(req, req->splice.file_in,
6012                                     (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
6013                         break;
6014                 case IORING_OP_OPENAT:
6015                 case IORING_OP_OPENAT2:
6016                         if (req->open.filename)
6017                                 putname(req->open.filename);
6018                         break;
6019                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6020                         putname(req->rename.oldpath);
6021                         putname(req->rename.newpath);
6022                         break;
6023                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6024                         putname(req->unlink.filename);
6025                         break;
6026                 }
6027                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
6028         }
6029 }
6030
6031 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6032 {
6033         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6034         const struct cred *creds = NULL;
6035         int ret;
6036
6037         if (req->work.creds && req->work.creds != current_cred())
6038                 creds = override_creds(req->work.creds);
6039
6040         switch (req->opcode) {
6041         case IORING_OP_NOP:
6042                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6043                 break;
6044         case IORING_OP_READV:
6045         case IORING_OP_READ_FIXED:
6046         case IORING_OP_READ:
6047                 ret = io_read(req, issue_flags);
6048                 break;
6049         case IORING_OP_WRITEV:
6050         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6051         case IORING_OP_WRITE:
6052                 ret = io_write(req, issue_flags);
6053                 break;
6054         case IORING_OP_FSYNC:
6055                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6056                 break;
6057         case IORING_OP_POLL_ADD:
6058                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6059                 break;
6060         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6061                 ret = io_poll_remove(req, issue_flags);
6062                 break;
6063         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6064                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6065                 break;
6066         case IORING_OP_SENDMSG:
6067                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6068                 break;
6069         case IORING_OP_SEND:
6070                 ret = io_send(req, issue_flags);
6071                 break;
6072         case IORING_OP_RECVMSG:
6073                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6074                 break;
6075         case IORING_OP_RECV:
6076                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6077                 break;
6078         case IORING_OP_TIMEOUT:
6079                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6080                 break;
6081         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6082                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6083                 break;
6084         case IORING_OP_ACCEPT:
6085                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6086                 break;
6087         case IORING_OP_CONNECT:
6088                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6089                 break;
6090         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6091                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6092                 break;
6093         case IORING_OP_FALLOCATE:
6094                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6095                 break;
6096         case IORING_OP_OPENAT:
6097                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6098                 break;
6099         case IORING_OP_CLOSE:
6100                 ret = io_close(req, issue_flags);
6101                 break;
6102         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6103                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6104                 break;
6105         case IORING_OP_STATX:
6106                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6107                 break;
6108         case IORING_OP_FADVISE:
6109                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6110                 break;
6111         case IORING_OP_MADVISE:
6112                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6113                 break;
6114         case IORING_OP_OPENAT2:
6115                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6116                 break;
6117         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6118                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6119                 break;
6120         case IORING_OP_SPLICE:
6121                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6122                 break;
6123         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6124                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6125                 break;
6126         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6127                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6128                 break;
6129         case IORING_OP_TEE:
6130                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6131                 break;
6132         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6133                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6134                 break;
6135         case IORING_OP_RENAMEAT:
6136                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6137                 break;
6138         case IORING_OP_UNLINKAT:
6139                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6140                 break;
6141         default:
6142                 ret = -EINVAL;
6143                 break;
6144         }
6145
6146         if (creds)
6147                 revert_creds(creds);
6148
6149         if (ret)
6150                 return ret;
6151
6152         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6153         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
6154                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
6155
6156                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
6157                 if (in_async)
6158                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6159
6160                 io_iopoll_req_issued(req, in_async);
6161
6162                 if (in_async)
6163                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6164         }
6165
6166         return 0;
6167 }
6168
6169 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6170 {
6171         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6172         struct io_kiocb *timeout;
6173         int ret = 0;
6174
6175         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6176         if (timeout)
6177                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6178
6179         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6180                 ret = -ECANCELED;
6181
6182         if (!ret) {
6183                 do {
6184                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6185                         /*
6186                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6187                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6188                          * wait for request slots on the block side.
6189                          */
6190                         if (ret != -EAGAIN)
6191                                 break;
6192                         cond_resched();
6193                 } while (1);
6194         }
6195
6196         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6197         if (ret) {
6198                 /* io-wq is going to take one down */
6199                 refcount_inc(&req->refs);
6200                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6201         }
6202 }
6203
6204 static inline struct file **io_fixed_file_slot(struct fixed_rsrc_data *file_data,
6205                                                unsigned i)
6206 {
6207         struct fixed_rsrc_table *table;
6208
6209         table = &file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6210         return &table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6211 }
6212
6213 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6214                                               int index)
6215 {
6216         return *io_fixed_file_slot(ctx->file_data, index);
6217 }
6218
6219 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6220                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6221 {
6222         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6223         struct file *file;
6224
6225         if (fixed) {
6226                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6227                         return NULL;
6228                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6229                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
6230                 io_set_resource_node(req);
6231         } else {
6232                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6233                 file = __io_file_get(state, fd);
6234         }
6235
6236         if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6237                 io_req_track_inflight(req);
6238         return file;
6239 }
6240
6241 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6242 {
6243         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6244                                                 struct io_timeout_data, timer);
6245         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6246         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6247         unsigned long flags;
6248
6249         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6250         prev = req->timeout.head;
6251         req->timeout.head = NULL;
6252
6253         /*
6254          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6255          * race with the completion of the linked work.
6256          */
6257         if (prev && refcount_inc_not_zero(&prev->refs))
6258                 io_remove_next_linked(prev);
6259         else
6260                 prev = NULL;
6261         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6262
6263         if (prev) {
6264                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6265                 io_put_req_deferred(prev, 1);
6266         } else {
6267                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6268                 io_put_req_deferred(req, 1);
6269         }
6270         return HRTIMER_NORESTART;
6271 }
6272
6273 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6274 {
6275         /*
6276          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6277          * before we got a chance to setup the timer
6278          */
6279         if (req->timeout.head) {
6280                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6281
6282                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6283                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6284                                 data->mode);
6285         }
6286 }
6287
6288 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6289 {
6290         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6291
6292         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6293         __io_queue_linked_timeout(req);
6294         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6295
6296         /* drop submission reference */
6297         io_put_req(req);
6298 }
6299
6300 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6301 {
6302         struct io_kiocb *nxt = req->link;
6303
6304         if (!nxt || (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) ||
6305             nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6306                 return NULL;
6307
6308         nxt->timeout.head = req;
6309         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6310         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6311         return nxt;
6312 }
6313
6314 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6315 {
6316         struct io_kiocb *linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6317         int ret;
6318
6319         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6320
6321         /*
6322          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6323          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6324          */
6325         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6326                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6327                         /*
6328                          * Queued up for async execution, worker will release
6329                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6330                          */
6331                         io_queue_async_work(req);
6332                 }
6333         } else if (likely(!ret)) {
6334                 /* drop submission reference */
6335                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6336                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6337                         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
6338
6339                         cs->reqs[cs->nr++] = req;
6340                         if (cs->nr == ARRAY_SIZE(cs->reqs))
6341                                 io_submit_flush_completions(cs, ctx);
6342                 } else {
6343                         io_put_req(req);
6344                 }
6345         } else {
6346                 io_req_complete_failed(req, ret);
6347         }
6348         if (linked_timeout)
6349                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6350 }
6351
6352 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6353 {
6354         int ret;
6355
6356         ret = io_req_defer(req);
6357         if (ret) {
6358                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6359 fail_req:
6360                         io_req_complete_failed(req, ret);
6361                 }
6362         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6363                 ret = io_req_defer_prep(req);
6364                 if (unlikely(ret))
6365                         goto fail_req;
6366                 io_queue_async_work(req);
6367         } else {
6368                 __io_queue_sqe(req);
6369         }
6370 }
6371
6372 /*
6373  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6374  *
6375  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6376  */
6377 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6378                                         struct io_kiocb *req,
6379                                         unsigned int sqe_flags)
6380 {
6381         if (!ctx->restricted)
6382                 return true;
6383
6384         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6385                 return false;
6386
6387         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6388             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6389                 return false;
6390
6391         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6392                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6393                 return false;
6394
6395         return true;
6396 }
6397
6398 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6399                        const struct io_uring_sqe *sqe)
6400 {
6401         struct io_submit_state *state;
6402         unsigned int sqe_flags;
6403         int personality, ret = 0;
6404
6405         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6406         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6407         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6408         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6409         req->async_data = NULL;
6410         req->file = NULL;
6411         req->ctx = ctx;
6412         req->link = NULL;
6413         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
6414         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6415         refcount_set(&req->refs, 2);
6416         req->task = current;
6417         req->result = 0;
6418         req->work.list.next = NULL;
6419         req->work.creds = NULL;
6420         req->work.flags = 0;
6421
6422         /* enforce forwards compatibility on users */
6423         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)) {
6424                 req->flags = 0;
6425                 return -EINVAL;
6426         }
6427
6428         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6429                 return -EINVAL;
6430
6431         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6432                 return -EACCES;
6433
6434         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6435             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6436                 return -EOPNOTSUPP;
6437
6438         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
6439         if (personality) {
6440                 req->work.creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
6441                 if (!req->work.creds)
6442                         return -EINVAL;
6443                 get_cred(req->work.creds);
6444         }
6445         state = &ctx->submit_state;
6446
6447         /*
6448          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6449          * is potentially a read/write to block based storage.
6450          */
6451         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6452             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6453                 blk_start_plug(&state->plug);
6454                 state->plug_started = true;
6455         }
6456
6457         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6458                 bool fixed = req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
6459
6460                 req->file = io_file_get(state, req, READ_ONCE(sqe->fd), fixed);
6461                 if (unlikely(!req->file))
6462                         ret = -EBADF;
6463         }
6464
6465         state->ios_left--;
6466         return ret;
6467 }
6468
6469 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6470                          const struct io_uring_sqe *sqe)
6471 {
6472         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
6473         int ret;
6474
6475         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
6476         if (unlikely(ret)) {
6477 fail_req:
6478                 if (link->head) {
6479                         /* fail even hard links since we don't submit */
6480                         link->head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6481                         io_req_complete_failed(link->head, -ECANCELED);
6482                         link->head = NULL;
6483                 }
6484                 io_req_complete_failed(req, ret);
6485                 return ret;
6486         }
6487         ret = io_req_prep(req, sqe);
6488         if (unlikely(ret))
6489                 goto fail_req;
6490
6491         /* don't need @sqe from now on */
6492         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6493                                 true, ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
6494
6495         /*
6496          * If we already have a head request, queue this one for async
6497          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6498          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6499          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6500          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6501          */
6502         if (link->head) {
6503                 struct io_kiocb *head = link->head;
6504
6505                 /*
6506                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6507                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6508                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6509                  * next after the link request. The last one is done via
6510                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6511                  */
6512                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6513                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6514                         ctx->drain_next = 1;
6515                 }
6516                 ret = io_req_defer_prep(req);
6517                 if (unlikely(ret))
6518                         goto fail_req;
6519                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6520                 link->last->link = req;
6521                 link->last = req;
6522
6523                 /* last request of a link, enqueue the link */
6524                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6525                         io_queue_sqe(head);
6526                         link->head = NULL;
6527                 }
6528         } else {
6529                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6530                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6531                         ctx->drain_next = 0;
6532                 }
6533                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6534                         link->head = req;
6535                         link->last = req;
6536                 } else {
6537                         io_queue_sqe(req);
6538                 }
6539         }
6540
6541         return 0;
6542 }
6543
6544 /*
6545  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6546  */
6547 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
6548                                 struct io_ring_ctx *ctx)
6549 {
6550         if (state->link.head)
6551                 io_queue_sqe(state->link.head);
6552         if (state->comp.nr)
6553                 io_submit_flush_completions(&state->comp, ctx);
6554         if (state->plug_started)
6555                 blk_finish_plug(&state->plug);
6556         io_state_file_put(state);
6557 }
6558
6559 /*
6560  * Start submission side cache.
6561  */
6562 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6563                                   unsigned int max_ios)
6564 {
6565         state->plug_started = false;
6566         state->ios_left = max_ios;
6567         /* set only head, no need to init link_last in advance */
6568         state->link.head = NULL;
6569 }
6570
6571 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6572 {
6573         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6574
6575         /*
6576          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6577          * since once we write the new head, the application could
6578          * write new data to them.
6579          */
6580         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6581 }
6582
6583 /*
6584  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6585  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6586  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6587  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6588  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6589  * prevent a re-load down the line.
6590  */
6591 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6592 {
6593         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6594         unsigned head;
6595
6596         /*
6597          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6598          *
6599          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6600          *    head updates.
6601          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6602          *    though the application is the one updating it.
6603          */
6604         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head++ & ctx->sq_mask]);
6605         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6606                 return &ctx->sq_sqes[head];
6607
6608         /* drop invalid entries */
6609         ctx->cached_sq_dropped++;
6610         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6611         return NULL;
6612 }
6613
6614 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6615 {
6616         int submitted = 0;
6617
6618         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6619         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6620                 if (!__io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL))
6621                         return -EBUSY;
6622         }
6623
6624         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6625         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6626
6627         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6628                 return -EAGAIN;
6629
6630         percpu_counter_add(&current->io_uring->inflight, nr);
6631         refcount_add(nr, &current->usage);
6632         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
6633
6634         while (submitted < nr) {
6635                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6636                 struct io_kiocb *req;
6637
6638                 req = io_alloc_req(ctx);
6639                 if (unlikely(!req)) {
6640                         if (!submitted)
6641                                 submitted = -EAGAIN;
6642                         break;
6643                 }
6644                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6645                 if (unlikely(!sqe)) {
6646                         kmem_cache_free(req_cachep, req);
6647                         break;
6648                 }
6649                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6650                 submitted++;
6651                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
6652                         break;
6653         }
6654
6655         if (unlikely(submitted != nr)) {
6656                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6657                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
6658                 int unused = nr - ref_used;
6659
6660                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6661                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, unused);
6662                 put_task_struct_many(current, unused);
6663         }
6664
6665         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
6666          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6667         io_commit_sqring(ctx);
6668
6669         return submitted;
6670 }
6671
6672 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6673 {
6674         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6675         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6676         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6677         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6678 }
6679
6680 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6681 {
6682         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6683         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6684         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6685 }
6686
6687 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
6688 {
6689         unsigned int to_submit;
6690         int ret = 0;
6691
6692         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6693         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6694         if (cap_entries && to_submit > 8)
6695                 to_submit = 8;
6696
6697         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
6698                 unsigned nr_events = 0;
6699
6700                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6701                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
6702                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6703
6704                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
6705                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
6706                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6707                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6708         }
6709
6710         if (!io_sqring_full(ctx) && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6711                 wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6712
6713         return ret;
6714 }
6715
6716 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
6717 {
6718         struct io_ring_ctx *ctx;
6719         unsigned sq_thread_idle = 0;
6720
6721         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6722                 if (sq_thread_idle < ctx->sq_thread_idle)
6723                         sq_thread_idle = ctx->sq_thread_idle;
6724         }
6725
6726         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
6727 }
6728
6729 static int io_sq_thread(void *data)
6730 {
6731         struct io_sq_data *sqd = data;
6732         struct io_ring_ctx *ctx;
6733         unsigned long timeout = 0;
6734         char buf[TASK_COMM_LEN];
6735         DEFINE_WAIT(wait);
6736
6737         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
6738         set_task_comm(current, buf);
6739         current->pf_io_worker = NULL;
6740
6741         if (sqd->sq_cpu != -1)
6742                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
6743         else
6744                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
6745         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
6746
6747         mutex_lock(&sqd->lock);
6748         while (!test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state)) {
6749                 int ret;
6750                 bool cap_entries, sqt_spin, needs_sched;
6751
6752                 if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state) ||
6753                     signal_pending(current)) {
6754                         bool did_sig = false;
6755
6756                         mutex_unlock(&sqd->lock);
6757                         if (signal_pending(current)) {
6758                                 struct ksignal ksig;
6759
6760                                 did_sig = get_signal(&ksig);
6761                         }
6762                         cond_resched();
6763                         mutex_lock(&sqd->lock);
6764                         if (did_sig)
6765                                 break;
6766                         io_run_task_work();
6767                         io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6768                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6769                         continue;
6770                 }
6771                 sqt_spin = false;
6772                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6773                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6774                         const struct cred *creds = NULL;
6775
6776                         if (ctx->sq_creds != current_cred())
6777                                 creds = override_creds(ctx->sq_creds);
6778                         ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
6779                         if (creds)
6780                                 revert_creds(creds);
6781                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
6782                                 sqt_spin = true;
6783                 }
6784
6785                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
6786                         io_run_task_work();
6787                         cond_resched();
6788                         if (sqt_spin)
6789                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6790                         continue;
6791                 }
6792
6793                 needs_sched = true;
6794                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
6795                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6796                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6797                             !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6798                                 needs_sched = false;
6799                                 break;
6800                         }
6801                         if (io_sqring_entries(ctx)) {
6802                                 needs_sched = false;
6803                                 break;
6804                         }
6805                 }
6806
6807                 if (needs_sched && !test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state)) {
6808                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6809                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6810
6811                         mutex_unlock(&sqd->lock);
6812                         schedule();
6813                         mutex_lock(&sqd->lock);
6814                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6815                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6816                 }
6817
6818                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
6819                 io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6820                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6821         }
6822
6823         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6824                 io_uring_cancel_sqpoll(ctx);
6825         sqd->thread = NULL;
6826         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6827                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6828         mutex_unlock(&sqd->lock);
6829
6830         io_run_task_work();
6831         io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6832         complete(&sqd->exited);
6833         do_exit(0);
6834 }
6835
6836 struct io_wait_queue {
6837         struct wait_queue_entry wq;
6838         struct io_ring_ctx *ctx;
6839         unsigned to_wait;
6840         unsigned nr_timeouts;
6841 };
6842
6843 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
6844 {
6845         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6846
6847         /*
6848          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6849          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6850          * regardless of event count.
6851          */
6852         return io_cqring_events(ctx) >= iowq->to_wait ||
6853                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6854 }
6855
6856 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6857                             int wake_flags, void *key)
6858 {
6859         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6860                                                         wq);
6861
6862         /*
6863          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
6864          * the task, and the next invocation will do it.
6865          */
6866         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->cq_check_overflow))
6867                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6868         return -1;
6869 }
6870
6871 static int io_run_task_work_sig(void)
6872 {
6873         if (io_run_task_work())
6874                 return 1;
6875         if (!signal_pending(current))
6876                 return 0;
6877         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
6878                 return -ERESTARTSYS;
6879         return -EINTR;
6880 }
6881
6882 /* when returns >0, the caller should retry */
6883 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
6884                                           struct io_wait_queue *iowq,
6885                                           signed long *timeout)
6886 {
6887         int ret;
6888
6889         /* make sure we run task_work before checking for signals */
6890         ret = io_run_task_work_sig();
6891         if (ret || io_should_wake(iowq))
6892                 return ret;
6893         /* let the caller flush overflows, retry */
6894         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
6895                 return 1;
6896
6897         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
6898         return !*timeout ? -ETIME : 1;
6899 }
6900
6901 /*
6902  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6903  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6904  */
6905 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6906                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
6907                           struct __kernel_timespec __user *uts)
6908 {
6909         struct io_wait_queue iowq = {
6910                 .wq = {
6911                         .private        = current,
6912                         .func           = io_wake_function,
6913                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6914                 },
6915                 .ctx            = ctx,
6916                 .to_wait        = min_events,
6917         };
6918         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6919         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
6920         int ret;
6921
6922         do {
6923                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
6924                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
6925                         return 0;
6926                 if (!io_run_task_work())
6927                         break;
6928         } while (1);
6929
6930         if (sig) {
6931 #ifdef CONFIG_COMPAT
6932                 if (in_compat_syscall())
6933                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6934                                                       sigsz);
6935                 else
6936 #endif
6937                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6938
6939                 if (ret)
6940                         return ret;
6941         }
6942
6943         if (uts) {
6944                 struct timespec64 ts;
6945
6946                 if (get_timespec64(&ts, uts))
6947                         return -EFAULT;
6948                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
6949         }
6950
6951         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6952         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
6953         do {
6954                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
6955                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL)) {
6956                         ret = -EBUSY;
6957                         break;
6958                 }
6959                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
6960                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6961                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
6962                 finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
6963                 cond_resched();
6964         } while (ret > 0);
6965
6966         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
6967
6968         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
6969 }
6970
6971 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6972 {
6973 #if defined(CONFIG_UNIX)
6974         if (ctx->ring_sock) {
6975                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6976                 struct sk_buff *skb;
6977
6978                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
6979                         kfree_skb(skb);
6980         }
6981 #else
6982         int i;
6983
6984         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6985                 struct file *file;
6986
6987                 file = io_file_from_index(ctx, i);
6988                 if (file)
6989                         fput(file);
6990         }
6991 #endif
6992 }
6993
6994 static void io_rsrc_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
6995 {
6996         struct fixed_rsrc_data *data;
6997
6998         data = container_of(ref, struct fixed_rsrc_data, refs);
6999         complete(&data->done);
7000 }
7001
7002 static inline void io_rsrc_ref_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
7003 {
7004         spin_lock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7005 }
7006
7007 static inline void io_rsrc_ref_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
7008 {
7009         spin_unlock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7010 }
7011
7012 static void io_sqe_rsrc_set_node(struct io_ring_ctx *ctx,
7013                                  struct fixed_rsrc_data *rsrc_data,
7014                                  struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7015 {
7016         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7017         rsrc_data->node = ref_node;
7018         list_add_tail(&ref_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7019         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7020         percpu_ref_get(&rsrc_data->refs);
7021 }
7022
7023 static void io_sqe_rsrc_kill_node(struct io_ring_ctx *ctx, struct fixed_rsrc_data *data)
7024 {
7025         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node = NULL;
7026
7027         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7028         ref_node = data->node;
7029         data->node = NULL;
7030         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7031         if (ref_node)
7032                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
7033 }
7034
7035 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct fixed_rsrc_data *data,
7036                                struct io_ring_ctx *ctx,
7037                                void (*rsrc_put)(struct io_ring_ctx *ctx,
7038                                                 struct io_rsrc_put *prsrc))
7039 {
7040         struct fixed_rsrc_ref_node *backup_node;
7041         int ret;
7042
7043         if (data->quiesce)
7044                 return -ENXIO;
7045
7046         data->quiesce = true;
7047         do {
7048                 ret = -ENOMEM;
7049                 backup_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7050                 if (!backup_node)
7051                         break;
7052                 backup_node->rsrc_data = data;
7053                 backup_node->rsrc_put = rsrc_put;
7054
7055                 io_sqe_rsrc_kill_node(ctx, data);
7056                 percpu_ref_kill(&data->refs);
7057                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7058
7059                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7060                 if (!ret)
7061                         break;
7062
7063                 percpu_ref_resurrect(&data->refs);
7064                 io_sqe_rsrc_set_node(ctx, data, backup_node);
7065                 backup_node = NULL;
7066                 reinit_completion(&data->done);
7067                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7068                 ret = io_run_task_work_sig();
7069                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7070         } while (ret >= 0);
7071         data->quiesce = false;
7072
7073         if (backup_node)
7074                 destroy_fixed_rsrc_ref_node(backup_node);
7075         return ret;
7076 }
7077
7078 static struct fixed_rsrc_data *alloc_fixed_rsrc_data(struct io_ring_ctx *ctx)
7079 {
7080         struct fixed_rsrc_data *data;
7081
7082         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7083         if (!data)
7084                 return NULL;
7085
7086         if (percpu_ref_init(&data->refs, io_rsrc_data_ref_zero,
7087                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL)) {
7088                 kfree(data);
7089                 return NULL;
7090         }
7091         data->ctx = ctx;
7092         init_completion(&data->done);
7093         return data;
7094 }
7095
7096 static void free_fixed_rsrc_data(struct fixed_rsrc_data *data)
7097 {
7098         percpu_ref_exit(&data->refs);
7099         kfree(data->table);
7100         kfree(data);
7101 }
7102
7103 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7104 {
7105         struct fixed_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7106         unsigned nr_tables, i;
7107         int ret;
7108
7109         /*
7110          * percpu_ref_is_dying() is to stop parallel files unregister
7111          * Since we possibly drop uring lock later in this function to
7112          * run task work.
7113          */
7114         if (!data || percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7115                 return -ENXIO;
7116         ret = io_rsrc_ref_quiesce(data, ctx, io_ring_file_put);
7117         if (ret)
7118                 return ret;
7119
7120         __io_sqe_files_unregister(ctx);
7121         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7122         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7123                 kfree(data->table[i].files);
7124         free_fixed_rsrc_data(data);
7125         ctx->file_data = NULL;
7126         ctx->nr_user_files = 0;
7127         return 0;
7128 }
7129
7130 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7131         __releases(&sqd->lock)
7132 {
7133         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7134
7135         /*
7136          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7137          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7138          */
7139         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7140         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7141                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7142         mutex_unlock(&sqd->lock);
7143 }
7144
7145 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7146         __acquires(&sqd->lock)
7147 {
7148         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7149
7150         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7151         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7152         mutex_lock(&sqd->lock);
7153         if (sqd->thread)
7154                 wake_up_process(sqd->thread);
7155 }
7156
7157 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7158 {
7159         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7160
7161         mutex_lock(&sqd->lock);
7162         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7163         if (sqd->thread)
7164                 wake_up_process(sqd->thread);
7165         mutex_unlock(&sqd->lock);
7166         wait_for_completion(&sqd->exited);
7167 }
7168
7169 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7170 {
7171         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7172                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
7173
7174                 io_sq_thread_stop(sqd);
7175                 kfree(sqd);
7176         }
7177 }
7178
7179 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7180 {
7181         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7182
7183         if (sqd) {
7184                 io_sq_thread_park(sqd);
7185                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
7186                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7187                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7188
7189                 io_put_sq_data(sqd);
7190                 ctx->sq_data = NULL;
7191                 if (ctx->sq_creds)
7192                         put_cred(ctx->sq_creds);
7193         }
7194 }
7195
7196 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7197 {
7198         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7199         struct io_sq_data *sqd;
7200         struct fd f;
7201
7202         f = fdget(p->wq_fd);
7203         if (!f.file)
7204                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7205         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7206                 fdput(f);
7207                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7208         }
7209
7210         ctx_attach = f.file->private_data;
7211         sqd = ctx_attach->sq_data;
7212         if (!sqd) {
7213                 fdput(f);
7214                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7215         }
7216         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
7217                 fdput(f);
7218                 return ERR_PTR(-EPERM);
7219         }
7220
7221         refcount_inc(&sqd->refs);
7222         fdput(f);
7223         return sqd;
7224 }
7225
7226 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
7227                                          bool *attached)
7228 {
7229         struct io_sq_data *sqd;
7230
7231         *attached = false;
7232         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7233                 sqd = io_attach_sq_data(p);
7234                 if (!IS_ERR(sqd)) {
7235                         *attached = true;
7236                         return sqd;
7237                 }
7238                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
7239                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
7240                         return sqd;
7241         }
7242
7243         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7244         if (!sqd)
7245                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7246
7247         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
7248         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7249         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7250         mutex_init(&sqd->lock);
7251         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7252         init_completion(&sqd->exited);
7253         return sqd;
7254 }
7255
7256 #if defined(CONFIG_UNIX)
7257 /*
7258  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7259  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7260  * loops in the file referencing.
7261  */
7262 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7263 {
7264         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7265         struct scm_fp_list *fpl;
7266         struct sk_buff *skb;
7267         int i, nr_files;
7268
7269         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7270         if (!fpl)
7271                 return -ENOMEM;
7272
7273         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7274         if (!skb) {
7275                 kfree(fpl);
7276                 return -ENOMEM;
7277         }
7278
7279         skb->sk = sk;
7280
7281         nr_files = 0;
7282         fpl->user = get_uid(current_user());
7283         for (i = 0; i < nr; i++) {
7284                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7285
7286                 if (!file)
7287                         continue;
7288                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7289                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7290                 nr_files++;
7291         }
7292
7293         if (nr_files) {
7294                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7295                 fpl->count = nr_files;
7296                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7297                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7298                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7299                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7300
7301                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7302                         fput(fpl->fp[i]);
7303         } else {
7304                 kfree_skb(skb);
7305                 kfree(fpl);
7306         }
7307
7308         return 0;
7309 }
7310
7311 /*
7312  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7313  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7314  * garbage collection to take care of this problem for us.
7315  */
7316 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7317 {
7318         unsigned left, total;
7319         int ret = 0;
7320
7321         total = 0;
7322         left = ctx->nr_user_files;
7323         while (left) {
7324                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7325
7326                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7327                 if (ret)
7328                         break;
7329                 left -= this_files;
7330                 total += this_files;
7331         }
7332
7333         if (!ret)
7334                 return 0;
7335
7336         while (total < ctx->nr_user_files) {
7337                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7338
7339                 if (file)
7340                         fput(file);
7341                 total++;
7342         }
7343
7344         return ret;
7345 }
7346 #else
7347 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7348 {
7349         return 0;
7350 }
7351 #endif
7352
7353 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct fixed_rsrc_data *file_data,
7354                                     unsigned nr_tables, unsigned nr_files)
7355 {
7356         int i;
7357
7358         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7359                 struct fixed_rsrc_table *table = &file_data->table[i];
7360                 unsigned this_files;
7361
7362                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7363                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
7364                                         GFP_KERNEL);
7365                 if (!table->files)
7366                         break;
7367                 nr_files -= this_files;
7368         }
7369
7370         if (i == nr_tables)
7371                 return 0;
7372
7373         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7374                 struct fixed_rsrc_table *table = &file_data->table[i];
7375                 kfree(table->files);
7376         }
7377         return 1;
7378 }
7379
7380 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
7381 {
7382         struct file *file = prsrc->file;
7383 #if defined(CONFIG_UNIX)
7384         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7385         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7386         struct sk_buff *skb;
7387         int i;
7388
7389         __skb_queue_head_init(&list);
7390
7391         /*
7392          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7393          * remove this entry and rearrange the file array.
7394          */
7395         skb = skb_dequeue(head);
7396         while (skb) {
7397                 struct scm_fp_list *fp;
7398
7399                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7400                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7401                         int left;
7402
7403                         if (fp->fp[i] != file)
7404                                 continue;
7405
7406                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7407                         left = fp->count - 1 - i;
7408                         if (left) {
7409                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7410                                                 left * sizeof(struct file *));
7411                         }
7412                         fp->count--;
7413                         if (!fp->count) {
7414                                 kfree_skb(skb);
7415                                 skb = NULL;
7416                         } else {
7417                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7418                         }
7419                         fput(file);
7420                         file = NULL;
7421                         break;
7422                 }
7423
7424                 if (!file)
7425                         break;
7426
7427                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7428
7429                 skb = skb_dequeue(head);
7430         }
7431
7432         if (skb_peek(&list)) {
7433                 spin_lock_irq(&head->lock);
7434                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7435                         __skb_queue_tail(head, skb);
7436                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7437         }
7438 #else
7439         fput(file);
7440 #endif
7441 }
7442
7443 static void __io_rsrc_put_work(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7444 {
7445         struct fixed_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
7446         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
7447         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
7448
7449         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
7450                 list_del(&prsrc->list);
7451                 ref_node->rsrc_put(ctx, prsrc);
7452                 kfree(prsrc);
7453         }
7454
7455         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7456         kfree(ref_node);
7457         percpu_ref_put(&rsrc_data->refs);
7458 }
7459
7460 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
7461 {
7462         struct io_ring_ctx *ctx;
7463         struct llist_node *node;
7464
7465         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
7466         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
7467
7468         while (node) {
7469                 struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7470                 struct llist_node *next = node->next;
7471
7472                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_rsrc_ref_node, llist);
7473                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
7474                 node = next;
7475         }
7476 }
7477
7478 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7479 {
7480         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7481         struct fixed_rsrc_data *data;
7482         struct io_ring_ctx *ctx;
7483         bool first_add = false;
7484         int delay = HZ;
7485
7486         ref_node = container_of(ref, struct fixed_rsrc_ref_node, refs);
7487         data = ref_node->rsrc_data;
7488         ctx = data->ctx;
7489
7490         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7491         ref_node->done = true;
7492
7493         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7494                 ref_node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7495                                         struct fixed_rsrc_ref_node, node);
7496                 /* recycle ref nodes in order */
7497                 if (!ref_node->done)
7498                         break;
7499                 list_del(&ref_node->node);
7500                 first_add |= llist_add(&ref_node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7501         }
7502         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7503
7504         if (percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7505                 delay = 0;
7506
7507         if (!delay)
7508                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, 0);
7509         else if (first_add)
7510                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, delay);
7511 }
7512
7513 static struct fixed_rsrc_ref_node *alloc_fixed_rsrc_ref_node(
7514                         struct io_ring_ctx *ctx)
7515 {
7516         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7517
7518         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7519         if (!ref_node)
7520                 return NULL;
7521
7522         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7523                             0, GFP_KERNEL)) {
7524                 kfree(ref_node);
7525                 return NULL;
7526         }
7527         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7528         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7529         ref_node->done = false;
7530         return ref_node;
7531 }
7532
7533 static void init_fixed_file_ref_node(struct io_ring_ctx *ctx,
7534                                      struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7535 {
7536         ref_node->rsrc_data = ctx->file_data;
7537         ref_node->rsrc_put = io_ring_file_put;
7538 }
7539
7540 static void destroy_fixed_rsrc_ref_node(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7541 {
7542         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7543         kfree(ref_node);
7544 }
7545
7546
7547 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7548                                  unsigned nr_args)
7549 {
7550         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7551         unsigned nr_tables, i;
7552         struct file *file;
7553         int fd, ret = -ENOMEM;
7554         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7555         struct fixed_rsrc_data *file_data;
7556
7557         if (ctx->file_data)
7558                 return -EBUSY;
7559         if (!nr_args)
7560                 return -EINVAL;
7561         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7562                 return -EMFILE;
7563
7564         file_data = alloc_fixed_rsrc_data(ctx);
7565         if (!file_data)
7566                 return -ENOMEM;
7567         ctx->file_data = file_data;
7568
7569         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7570         file_data->table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*file_data->table),
7571                                    GFP_KERNEL);
7572         if (!file_data->table)
7573                 goto out_free;
7574
7575         if (io_sqe_alloc_file_tables(file_data, nr_tables, nr_args))
7576                 goto out_free;
7577
7578         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7579                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7580                         ret = -EFAULT;
7581                         goto out_fput;
7582                 }
7583                 /* allow sparse sets */
7584                 if (fd == -1)
7585                         continue;
7586
7587                 file = fget(fd);
7588                 ret = -EBADF;
7589                 if (!file)
7590                         goto out_fput;
7591
7592                 /*
7593                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7594                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7595                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7596                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7597                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7598                  */
7599                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7600                         fput(file);
7601                         goto out_fput;
7602                 }
7603                 *io_fixed_file_slot(file_data, i) = file;
7604         }
7605
7606         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7607         if (ret) {
7608                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7609                 return ret;
7610         }
7611
7612         ref_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7613         if (!ref_node) {
7614                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7615                 return -ENOMEM;
7616         }
7617         init_fixed_file_ref_node(ctx, ref_node);
7618
7619         io_sqe_rsrc_set_node(ctx, file_data, ref_node);
7620         return ret;
7621 out_fput:
7622         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7623                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7624                 if (file)
7625                         fput(file);
7626         }
7627         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7628                 kfree(file_data->table[i].files);
7629         ctx->nr_user_files = 0;
7630 out_free:
7631         free_fixed_rsrc_data(ctx->file_data);
7632         ctx->file_data = NULL;
7633         return ret;
7634 }
7635
7636 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7637                                 int index)
7638 {
7639 #if defined(CONFIG_UNIX)
7640         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7641         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7642         struct sk_buff *skb;
7643
7644         /*
7645          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7646          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7647          * and filling it in.
7648          */
7649         spin_lock_irq(&head->lock);
7650         skb = skb_peek(head);
7651         if (skb) {
7652                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7653
7654                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7655                         __skb_unlink(skb, head);
7656                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7657                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7658                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7659                         fpl->count++;
7660                         spin_lock_irq(&head->lock);
7661                         __skb_queue_head(head, skb);
7662                 } else {
7663                         skb = NULL;
7664                 }
7665         }
7666         spin_unlock_irq(&head->lock);
7667
7668         if (skb) {
7669                 fput(file);
7670                 return 0;
7671         }
7672
7673         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7674 #else
7675         return 0;
7676 #endif
7677 }
7678
7679 static int io_queue_rsrc_removal(struct fixed_rsrc_data *data, void *rsrc)
7680 {
7681         struct io_rsrc_put *prsrc;
7682         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node = data->node;
7683
7684         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
7685         if (!prsrc)
7686                 return -ENOMEM;
7687
7688         prsrc->rsrc = rsrc;
7689         list_add(&prsrc->list, &ref_node->rsrc_list);
7690
7691         return 0;
7692 }
7693
7694 static inline int io_queue_file_removal(struct fixed_rsrc_data *data,
7695                                         struct file *file)
7696 {
7697         return io_queue_rsrc_removal(data, (void *)file);
7698 }
7699
7700 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7701                                  struct io_uring_rsrc_update *up,
7702                                  unsigned nr_args)
7703 {
7704         struct fixed_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7705         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7706         struct file *file, **file_slot;
7707         __s32 __user *fds;
7708         int fd, i, err;
7709         __u32 done;
7710         bool needs_switch = false;
7711
7712         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7713                 return -EOVERFLOW;
7714         if (done > ctx->nr_user_files)
7715                 return -EINVAL;
7716
7717         ref_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7718         if (!ref_node)
7719                 return -ENOMEM;
7720         init_fixed_file_ref_node(ctx, ref_node);
7721
7722         fds = u64_to_user_ptr(up->data);
7723         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
7724                 err = 0;
7725                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7726                         err = -EFAULT;
7727                         break;
7728                 }
7729                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
7730                         continue;
7731
7732                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
7733                 file_slot = io_fixed_file_slot(ctx->file_data, i);
7734
7735                 if (*file_slot) {
7736                         err = io_queue_file_removal(data, *file_slot);
7737                         if (err)
7738                                 break;
7739                         *file_slot = NULL;
7740                         needs_switch = true;
7741                 }
7742                 if (fd != -1) {
7743                         file = fget(fd);
7744                         if (!file) {
7745                                 err = -EBADF;
7746                                 break;
7747                         }
7748                         /*
7749                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7750                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7751                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7752                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7753                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7754                          * support regular read/write anyway.
7755                          */
7756                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7757                                 fput(file);
7758                                 err = -EBADF;
7759                                 break;
7760                         }
7761                         *file_slot = file;
7762                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7763                         if (err) {
7764                                 *file_slot = NULL;
7765                                 fput(file);
7766                                 break;
7767                         }
7768                 }
7769         }
7770
7771         if (needs_switch) {
7772                 percpu_ref_kill(&data->node->refs);
7773                 io_sqe_rsrc_set_node(ctx, data, ref_node);
7774         } else
7775                 destroy_fixed_rsrc_ref_node(ref_node);
7776
7777         return done ? done : err;
7778 }
7779
7780 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7781                                unsigned nr_args)
7782 {
7783         struct io_uring_rsrc_update up;
7784
7785         if (!ctx->file_data)
7786                 return -ENXIO;
7787         if (!nr_args)
7788                 return -EINVAL;
7789         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7790                 return -EFAULT;
7791         if (up.resv)
7792                 return -EINVAL;
7793
7794         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7795 }
7796
7797 static struct io_wq_work *io_free_work(struct io_wq_work *work)
7798 {
7799         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7800
7801         req = io_put_req_find_next(req);
7802         return req ? &req->work : NULL;
7803 }
7804
7805 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx)
7806 {
7807         struct io_wq_hash *hash;
7808         struct io_wq_data data;
7809         unsigned int concurrency;
7810
7811         hash = ctx->hash_map;
7812         if (!hash) {
7813                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
7814                 if (!hash)
7815                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7816                 refcount_set(&hash->refs, 1);
7817                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
7818                 ctx->hash_map = hash;
7819         }
7820
7821         data.hash = hash;
7822         data.free_work = io_free_work;
7823         data.do_work = io_wq_submit_work;
7824
7825         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7826         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7827
7828         return io_wq_create(concurrency, &data);
7829 }
7830
7831 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
7832                                        struct io_ring_ctx *ctx)
7833 {
7834         struct io_uring_task *tctx;
7835         int ret;
7836
7837         tctx = kmalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7838         if (unlikely(!tctx))
7839                 return -ENOMEM;
7840
7841         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7842         if (unlikely(ret)) {
7843                 kfree(tctx);
7844                 return ret;
7845         }
7846
7847         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx);
7848         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
7849                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
7850                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7851                 kfree(tctx);
7852                 return ret;
7853         }
7854
7855         xa_init(&tctx->xa);
7856         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7857         tctx->last = NULL;
7858         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
7859         task->io_uring = tctx;
7860         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
7861         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
7862         tctx->task_state = 0;
7863         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
7864         return 0;
7865 }
7866
7867 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7868 {
7869         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
7870
7871         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
7872         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
7873
7874         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7875         kfree(tctx);
7876         tsk->io_uring = NULL;
7877 }
7878
7879 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
7880                                 struct io_uring_params *p)
7881 {
7882         int ret;
7883
7884         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
7885         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
7886                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7887                 struct fd f;
7888
7889                 f = fdget(p->wq_fd);
7890                 if (!f.file)
7891                         return -ENXIO;
7892                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7893                         fdput(f);
7894                         return -EINVAL;
7895                 }
7896                 fdput(f);
7897         }
7898         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7899                 struct task_struct *tsk;
7900                 struct io_sq_data *sqd;
7901                 bool attached;
7902
7903                 ret = -EPERM;
7904                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN) && !capable(CAP_SYS_NICE))
7905                         goto err;
7906
7907                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
7908                 if (IS_ERR(sqd)) {
7909                         ret = PTR_ERR(sqd);
7910                         goto err;
7911                 }
7912
7913                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
7914                 ctx->sq_data = sqd;
7915                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7916                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7917                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7918
7919                 ret = 0;
7920                 io_sq_thread_park(sqd);
7921                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
7922                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7923                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
7924                 if (attached && !sqd->thread)
7925                         ret = -ENXIO;
7926                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7927
7928                 if (ret < 0)
7929                         goto err;
7930                 if (attached)
7931                         return 0;
7932
7933                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7934                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7935
7936                         ret = -EINVAL;
7937                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
7938                                 goto err_sqpoll;
7939                         if (!cpu_online(cpu))
7940                                 goto err_sqpoll;
7941
7942                         sqd->sq_cpu = cpu;
7943                 } else {
7944                         sqd->sq_cpu = -1;
7945                 }
7946
7947                 sqd->task_pid = current->pid;
7948                 sqd->task_tgid = current->tgid;
7949                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
7950                 if (IS_ERR(tsk)) {
7951                         ret = PTR_ERR(tsk);
7952                         goto err_sqpoll;
7953                 }
7954
7955                 sqd->thread = tsk;
7956                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
7957                 wake_up_new_task(tsk);
7958                 if (ret)
7959                         goto err;
7960         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7961                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
7962                 ret = -EINVAL;
7963                 goto err;
7964         }
7965
7966         return 0;
7967 err:
7968         io_sq_thread_finish(ctx);
7969         return ret;
7970 err_sqpoll:
7971         complete(&ctx->sq_data->exited);
7972         goto err;
7973 }
7974
7975 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
7976                                       unsigned long nr_pages)
7977 {
7978         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
7979 }
7980
7981 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
7982                                    unsigned long nr_pages)
7983 {
7984         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
7985
7986         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
7987         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
7988
7989         do {
7990                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
7991                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
7992                 if (new_pages > page_limit)
7993                         return -ENOMEM;
7994         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
7995                                         new_pages) != cur_pages);
7996
7997         return 0;
7998 }
7999
8000 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8001 {
8002         if (ctx->user)
8003                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8004
8005         if (ctx->mm_account)
8006                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8007 }
8008
8009 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8010 {
8011         int ret;
8012
8013         if (ctx->user) {
8014                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8015                 if (ret)
8016                         return ret;
8017         }
8018
8019         if (ctx->mm_account)
8020                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8021
8022         return 0;
8023 }
8024
8025 static void io_mem_free(void *ptr)
8026 {
8027         struct page *page;
8028
8029         if (!ptr)
8030                 return;
8031
8032         page = virt_to_head_page(ptr);
8033         if (put_page_testzero(page))
8034                 free_compound_page(page);
8035 }
8036
8037 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8038 {
8039         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8040                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
8041
8042         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8043 }
8044
8045 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8046                                 size_t *sq_offset)
8047 {
8048         struct io_rings *rings;
8049         size_t off, sq_array_size;
8050
8051         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8052         if (off == SIZE_MAX)
8053                 return SIZE_MAX;
8054
8055 #ifdef CONFIG_SMP
8056         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8057         if (off == 0)
8058                 return SIZE_MAX;
8059 #endif
8060
8061         if (sq_offset)
8062                 *sq_offset = off;
8063
8064         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8065         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8066                 return SIZE_MAX;
8067
8068         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8069                 return SIZE_MAX;
8070
8071         return off;
8072 }
8073
8074 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8075 {
8076         int i, j;
8077
8078         if (!ctx->user_bufs)
8079                 return -ENXIO;
8080
8081         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8082                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8083
8084                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
8085                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
8086
8087                 if (imu->acct_pages)
8088                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8089                 kvfree(imu->bvec);
8090                 imu->nr_bvecs = 0;
8091         }
8092
8093         kfree(ctx->user_bufs);
8094         ctx->user_bufs = NULL;
8095         ctx->nr_user_bufs = 0;
8096         return 0;
8097 }
8098
8099 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8100                        void __user *arg, unsigned index)
8101 {
8102         struct iovec __user *src;
8103
8104 #ifdef CONFIG_COMPAT
8105         if (ctx->compat) {
8106                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8107                 struct compat_iovec ciov;
8108
8109                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8110                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8111                         return -EFAULT;
8112
8113                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8114                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8115                 return 0;
8116         }
8117 #endif
8118         src = (struct iovec __user *) arg;
8119         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8120                 return -EFAULT;
8121         return 0;
8122 }
8123
8124 /*
8125  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8126  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8127  * match that one.
8128  *
8129  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8130  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8131  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8132  */
8133 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8134                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8135 {
8136         int i, j;
8137
8138         /* check current page array */
8139         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8140                 if (!PageCompound(pages[i]))
8141                         continue;
8142                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8143                         return true;
8144         }
8145
8146         /* check previously registered pages */
8147         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8148                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8149
8150                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8151                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8152                                 continue;
8153                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8154                                 return true;
8155                 }
8156         }
8157
8158         return false;
8159 }
8160
8161 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8162                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8163                                  struct page **last_hpage)
8164 {
8165         int i, ret;
8166
8167         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8168                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8169                         imu->acct_pages++;
8170                 } else {
8171                         struct page *hpage;
8172
8173                         hpage = compound_head(pages[i]);
8174                         if (hpage == *last_hpage)
8175                                 continue;
8176                         *last_hpage = hpage;
8177                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8178                                 continue;
8179                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8180                 }
8181         }
8182
8183         if (!imu->acct_pages)
8184                 return 0;
8185
8186         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8187         if (ret)
8188                 imu->acct_pages = 0;
8189         return ret;
8190 }
8191
8192 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8193                                   struct io_mapped_ubuf *imu,
8194                                   struct page **last_hpage)
8195 {
8196         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8197         struct page **pages = NULL;
8198         unsigned long off, start, end, ubuf;
8199         size_t size;
8200         int ret, pret, nr_pages, i;
8201
8202         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8203         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8204         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8205         nr_pages = end - start;
8206
8207         ret = -ENOMEM;
8208
8209         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
8210         if (!pages)
8211                 goto done;
8212
8213         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
8214                               GFP_KERNEL);
8215         if (!vmas)
8216                 goto done;
8217
8218         imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
8219                                    GFP_KERNEL);
8220         if (!imu->bvec)
8221                 goto done;
8222
8223         ret = 0;
8224         mmap_read_lock(current->mm);
8225         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8226                               pages, vmas);
8227         if (pret == nr_pages) {
8228                 /* don't support file backed memory */
8229                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8230                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
8231
8232                         if (vma->vm_file &&
8233                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8234                                 ret = -EOPNOTSUPP;
8235                                 break;
8236                         }
8237                 }
8238         } else {
8239                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8240         }
8241         mmap_read_unlock(current->mm);
8242         if (ret) {
8243                 /*
8244                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
8245                  * release any pages we did get
8246                  */
8247                 if (pret > 0)
8248                         unpin_user_pages(pages, pret);
8249                 kvfree(imu->bvec);
8250                 goto done;
8251         }
8252
8253         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
8254         if (ret) {
8255                 unpin_user_pages(pages, pret);
8256                 kvfree(imu->bvec);
8257                 goto done;
8258         }
8259
8260         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8261         size = iov->iov_len;
8262         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8263                 size_t vec_len;
8264
8265                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8266                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
8267                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
8268                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
8269                 off = 0;
8270                 size -= vec_len;
8271         }
8272         /* store original address for later verification */
8273         imu->ubuf = ubuf;
8274         imu->len = iov->iov_len;
8275         imu->nr_bvecs = nr_pages;
8276         ret = 0;
8277 done:
8278         kvfree(pages);
8279         kvfree(vmas);
8280         return ret;
8281 }
8282
8283 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
8284 {
8285         if (ctx->user_bufs)
8286                 return -EBUSY;
8287         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
8288                 return -EINVAL;
8289
8290         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
8291                                         GFP_KERNEL);
8292         if (!ctx->user_bufs)
8293                 return -ENOMEM;
8294
8295         return 0;
8296 }
8297
8298 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
8299 {
8300         /*
8301          * Don't impose further limits on the size and buffer
8302          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8303          * submitted if they are wrong.
8304          */
8305         if (!iov->iov_base || !iov->iov_len)
8306                 return -EFAULT;
8307
8308         /* arbitrary limit, but we need something */
8309         if (iov->iov_len > SZ_1G)
8310                 return -EFAULT;
8311
8312         return 0;
8313 }
8314
8315 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8316                                    unsigned int nr_args)
8317 {
8318         int i, ret;
8319         struct iovec iov;
8320         struct page *last_hpage = NULL;
8321
8322         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
8323         if (ret)
8324                 return ret;
8325
8326         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8327                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8328
8329                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8330                 if (ret)
8331                         break;
8332
8333                 ret = io_buffer_validate(&iov);
8334                 if (ret)
8335                         break;
8336
8337                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, imu, &last_hpage);
8338                 if (ret)
8339                         break;
8340
8341                 ctx->nr_user_bufs++;
8342         }
8343
8344         if (ret)
8345                 io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8346
8347         return ret;
8348 }
8349
8350 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8351 {
8352         __s32 __user *fds = arg;
8353         int fd;
8354
8355         if (ctx->cq_ev_fd)
8356                 return -EBUSY;
8357
8358         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8359                 return -EFAULT;
8360
8361         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8362         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8363                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8364                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8365                 return ret;
8366         }
8367
8368         return 0;
8369 }
8370
8371 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8372 {
8373         if (ctx->cq_ev_fd) {
8374                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8375                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8376                 return 0;
8377         }
8378
8379         return -ENXIO;
8380 }
8381
8382 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8383 {
8384         struct io_buffer *buf;
8385         unsigned long index;
8386
8387         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
8388                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
8389 }
8390
8391 static void io_req_cache_free(struct list_head *list, struct task_struct *tsk)
8392 {
8393         struct io_kiocb *req, *nxt;
8394
8395         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, compl.list) {
8396                 if (tsk && req->task != tsk)
8397                         continue;
8398                 list_del(&req->compl.list);
8399                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
8400         }
8401 }
8402
8403 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8404 {
8405         struct io_submit_state *submit_state = &ctx->submit_state;
8406         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
8407
8408         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8409
8410         if (submit_state->free_reqs) {
8411                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, submit_state->free_reqs,
8412                                      submit_state->reqs);
8413                 submit_state->free_reqs = 0;
8414         }
8415
8416         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8417         list_splice_init(&cs->locked_free_list, &cs->free_list);
8418         cs->locked_free_nr = 0;
8419         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8420
8421         io_req_cache_free(&cs->free_list, NULL);
8422
8423         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8424 }
8425
8426 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8427 {
8428         /*
8429          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
8430          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
8431          * completion_lock, see __io_req_task_submit(). Wait for them to finish.
8432          */
8433         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8434         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8435         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8436         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8437
8438         io_sq_thread_finish(ctx);
8439         io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8440
8441         if (ctx->mm_account) {
8442                 mmdrop(ctx->mm_account);
8443                 ctx->mm_account = NULL;
8444         }
8445
8446         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8447         io_sqe_files_unregister(ctx);
8448         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8449         io_eventfd_unregister(ctx);
8450         io_destroy_buffers(ctx);
8451
8452 #if defined(CONFIG_UNIX)
8453         if (ctx->ring_sock) {
8454                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8455                 sock_release(ctx->ring_sock);
8456         }
8457 #endif
8458
8459         io_mem_free(ctx->rings);
8460         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8461
8462         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8463         free_uid(ctx->user);
8464         io_req_caches_free(ctx);
8465         if (ctx->hash_map)
8466                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
8467         kfree(ctx->cancel_hash);
8468         kfree(ctx);
8469 }
8470
8471 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8472 {
8473         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8474         __poll_t mask = 0;
8475
8476         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8477         /*
8478          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8479          * io_commit_cqring
8480          */
8481         smp_rmb();
8482         if (!io_sqring_full(ctx))
8483                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8484
8485         /*
8486          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
8487          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
8488          *      CPU0                    CPU1
8489          *      ----                    ----
8490          * lock(&ctx->uring_lock);
8491          *                              lock(&ep->mtx);
8492          *                              lock(&ctx->uring_lock);
8493          * lock(&ep->mtx);
8494          *
8495          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
8496          * pushs them to do the flush.
8497          */
8498         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
8499                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8500
8501         return mask;
8502 }
8503
8504 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8505 {
8506         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8507
8508         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8509 }
8510
8511 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8512 {
8513         const struct cred *creds;
8514
8515         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
8516         if (creds) {
8517                 put_cred(creds);
8518                 return 0;
8519         }
8520
8521         return -EINVAL;
8522 }
8523
8524 static inline bool io_run_ctx_fallback(struct io_ring_ctx *ctx)
8525 {
8526         return io_run_task_work_head(&ctx->exit_task_work);
8527 }
8528
8529 struct io_tctx_exit {
8530         struct callback_head            task_work;
8531         struct completion               completion;
8532         struct io_ring_ctx              *ctx;
8533 };
8534
8535 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
8536 {
8537         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8538         struct io_tctx_exit *work;
8539
8540         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8541         /*
8542          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
8543          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
8544          */
8545         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
8546                 io_uring_del_task_file((unsigned long)work->ctx);
8547         complete(&work->completion);
8548 }
8549
8550 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8551 {
8552         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
8553         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
8554         struct io_tctx_exit exit;
8555         struct io_tctx_node *node;
8556         int ret;
8557
8558         /* prevent SQPOLL from submitting new requests */
8559         if (ctx->sq_data) {
8560                 io_sq_thread_park(ctx->sq_data);
8561                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
8562                 io_sqd_update_thread_idle(ctx->sq_data);
8563                 io_sq_thread_unpark(ctx->sq_data);
8564         }
8565
8566         /*
8567          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8568          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8569          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8570          * as nobody else will be looking for them.
8571          */
8572         do {
8573                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, NULL);
8574
8575                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8576         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8577
8578         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8579         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
8580                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8581
8582                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
8583                                         ctx_node);
8584                 exit.ctx = ctx;
8585                 init_completion(&exit.completion);
8586                 init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
8587                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
8588                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
8589                         continue;
8590                 wake_up_process(node->task);
8591
8592                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8593                 wait_for_completion(&exit.completion);
8594                 cond_resched();
8595                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8596         }
8597         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8598
8599         io_ring_ctx_free(ctx);
8600 }
8601
8602 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
8603 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
8604                              struct files_struct *files)
8605 {
8606         struct io_kiocb *req, *tmp;
8607         int canceled = 0;
8608
8609         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8610         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8611                 if (io_match_task(req, tsk, files)) {
8612                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
8613                         canceled++;
8614                 }
8615         }
8616         if (canceled != 0)
8617                 io_commit_cqring(ctx);
8618         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8619         if (canceled != 0)
8620                 io_cqring_ev_posted(ctx);
8621         return canceled != 0;
8622 }
8623
8624 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8625 {
8626         unsigned long index;
8627         struct creds *creds;
8628
8629         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8630         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8631         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
8632         ctx->cq_overflow_flushed = 1;
8633         if (ctx->rings)
8634                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8635         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
8636                 io_unregister_personality(ctx, index);
8637         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8638
8639         io_kill_timeouts(ctx, NULL, NULL);
8640         io_poll_remove_all(ctx, NULL, NULL);
8641
8642         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8643         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8644
8645         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8646         /*
8647          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8648          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8649          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8650          * over using system_wq.
8651          */
8652         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8653 }
8654
8655 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8656 {
8657         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8658
8659         file->private_data = NULL;
8660         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8661         return 0;
8662 }
8663
8664 struct io_task_cancel {
8665         struct task_struct *task;
8666         struct files_struct *files;
8667 };
8668
8669 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8670 {
8671         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8672         struct io_task_cancel *cancel = data;
8673         bool ret;
8674
8675         if (cancel->files && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8676                 unsigned long flags;
8677                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8678
8679                 /* protect against races with linked timeouts */
8680                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8681                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8682                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8683         } else {
8684                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8685         }
8686         return ret;
8687 }
8688
8689 static bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8690                                   struct task_struct *task,
8691                                   struct files_struct *files)
8692 {
8693         struct io_defer_entry *de;
8694         LIST_HEAD(list);
8695
8696         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8697         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8698                 if (io_match_task(de->req, task, files)) {
8699                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8700                         break;
8701                 }
8702         }
8703         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8704         if (list_empty(&list))
8705                 return false;
8706
8707         while (!list_empty(&list)) {
8708                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8709                 list_del_init(&de->list);
8710                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
8711                 kfree(de);
8712         }
8713         return true;
8714 }
8715
8716 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8717 {
8718         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8719
8720         return req->ctx == data;
8721 }
8722
8723 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
8724 {
8725         struct io_tctx_node *node;
8726         enum io_wq_cancel cret;
8727         bool ret = false;
8728
8729         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8730         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
8731                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
8732
8733                 /*
8734                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
8735                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
8736                  */
8737                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
8738                         continue;
8739                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8740                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8741         }
8742         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8743
8744         return ret;
8745 }
8746
8747 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8748                                          struct task_struct *task,
8749                                          struct files_struct *files)
8750 {
8751         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .files = files, };
8752         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
8753
8754         while (1) {
8755                 enum io_wq_cancel cret;
8756                 bool ret = false;
8757
8758                 if (!task) {
8759                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
8760                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
8761                         /*
8762                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
8763                          * it's fine as the task is in exit/exec.
8764                          */
8765                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
8766                                                &cancel, true);
8767                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8768                 }
8769
8770                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8771                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && !files) ||
8772                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
8773                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8774                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8775                                 ret = true;
8776                         }
8777                 }
8778
8779                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, files);
8780                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, files);
8781                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, files);
8782                 ret |= io_run_task_work();
8783                 ret |= io_run_ctx_fallback(ctx);
8784                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true, task, files);
8785                 if (!ret)
8786                         break;
8787                 cond_resched();
8788         }
8789 }
8790
8791 static int io_uring_count_inflight(struct io_ring_ctx *ctx,
8792                                    struct task_struct *task,
8793                                    struct files_struct *files)
8794 {
8795         struct io_kiocb *req;
8796         int cnt = 0;
8797
8798         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
8799         list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry)
8800                 cnt += io_match_task(req, task, files);
8801         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
8802         return cnt;
8803 }
8804
8805 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8806                                   struct task_struct *task,
8807                                   struct files_struct *files)
8808 {
8809         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
8810                 DEFINE_WAIT(wait);
8811                 int inflight;
8812
8813                 inflight = io_uring_count_inflight(ctx, task, files);
8814                 if (!inflight)
8815                         break;
8816
8817                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, task, files);
8818
8819                 prepare_to_wait(&task->io_uring->wait, &wait,
8820                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8821                 if (inflight == io_uring_count_inflight(ctx, task, files))
8822                         schedule();
8823                 finish_wait(&task->io_uring->wait, &wait);
8824         }
8825 }
8826
8827 /*
8828  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
8829  */
8830 static int io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx)
8831 {
8832         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8833         struct io_tctx_node *node;
8834         int ret;
8835
8836         if (unlikely(!tctx)) {
8837                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
8838                 if (unlikely(ret))
8839                         return ret;
8840                 tctx = current->io_uring;
8841         }
8842         if (tctx->last != ctx) {
8843                 void *old = xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx);
8844
8845                 if (!old) {
8846                         node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
8847                         if (!node)
8848                                 return -ENOMEM;
8849                         node->ctx = ctx;
8850                         node->task = current;
8851
8852                         ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
8853                                                 node, GFP_KERNEL));
8854                         if (ret) {
8855                                 kfree(node);
8856                                 return ret;
8857                         }
8858
8859                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8860                         list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
8861                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8862                 }
8863                 tctx->last = ctx;
8864         }
8865         return 0;
8866 }
8867
8868 /*
8869  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
8870  */
8871 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index)
8872 {
8873         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8874         struct io_tctx_node *node;
8875
8876         if (!tctx)
8877                 return;
8878         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
8879         if (!node)
8880                 return;
8881
8882         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
8883         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
8884
8885         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
8886         list_del(&node->ctx_node);
8887         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
8888
8889         if (tctx->last == node->ctx)
8890                 tctx->last = NULL;
8891         kfree(node);
8892 }
8893
8894 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
8895 {
8896         struct io_tctx_node *node;
8897         unsigned long index;
8898
8899         xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
8900                 io_uring_del_task_file(index);
8901         if (tctx->io_wq) {
8902                 io_wq_put_and_exit(tctx->io_wq);
8903                 tctx->io_wq = NULL;
8904         }
8905 }
8906
8907 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx)
8908 {
8909         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
8910 }
8911
8912 static void io_sqpoll_cancel_cb(struct callback_head *cb)
8913 {
8914         struct io_tctx_exit *work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8915         struct io_ring_ctx *ctx = work->ctx;
8916         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8917
8918         if (sqd->thread)
8919                 io_uring_cancel_sqpoll(ctx);
8920         complete(&work->completion);
8921 }
8922
8923 static void io_sqpoll_cancel_sync(struct io_ring_ctx *ctx)
8924 {
8925         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8926         struct io_tctx_exit work = { .ctx = ctx, };
8927         struct task_struct *task;
8928
8929         io_sq_thread_park(sqd);
8930         list_del_init(&ctx->sqd_list);
8931         io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8932         task = sqd->thread;
8933         if (task) {
8934                 init_completion(&work.completion);
8935                 init_task_work(&work.task_work, io_sqpoll_cancel_cb);
8936                 io_task_work_add_head(&sqd->park_task_work, &work.task_work);
8937                 wake_up_process(task);
8938         }
8939         io_sq_thread_unpark(sqd);
8940
8941         if (task)
8942                 wait_for_completion(&work.completion);
8943 }
8944
8945 void __io_uring_files_cancel(struct files_struct *files)
8946 {
8947         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8948         struct io_tctx_node *node;
8949         unsigned long index;
8950
8951         /* make sure overflow events are dropped */
8952         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8953         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
8954                 struct io_ring_ctx *ctx = node->ctx;
8955
8956                 if (ctx->sq_data) {
8957                         io_sqpoll_cancel_sync(ctx);
8958                         continue;
8959                 }
8960                 io_uring_cancel_files(ctx, current, files);
8961                 if (!files)
8962                         io_uring_try_cancel_requests(ctx, current, NULL);
8963         }
8964         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8965
8966         if (files)
8967                 io_uring_clean_tctx(tctx);
8968 }
8969
8970 /* should only be called by SQPOLL task */
8971 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_ring_ctx *ctx)
8972 {
8973         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8974         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8975         s64 inflight;
8976         DEFINE_WAIT(wait);
8977
8978         WARN_ON_ONCE(!sqd || ctx->sq_data->thread != current);
8979
8980         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8981         do {
8982                 /* read completions before cancelations */
8983                 inflight = tctx_inflight(tctx);
8984                 if (!inflight)
8985                         break;
8986                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current, NULL);
8987
8988                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8989                 /*
8990                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
8991                  * avoids a race where a completion comes in before we did
8992                  * prepare_to_wait().
8993                  */
8994                 if (inflight == tctx_inflight(tctx))
8995                         schedule();
8996                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
8997         } while (1);
8998         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8999 }
9000
9001 /*
9002  * Find any io_uring fd that this task has registered or done IO on, and cancel
9003  * requests.
9004  */
9005 void __io_uring_task_cancel(void)
9006 {
9007         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9008         DEFINE_WAIT(wait);
9009         s64 inflight;
9010
9011         /* make sure overflow events are dropped */
9012         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9013         __io_uring_files_cancel(NULL);
9014
9015         do {
9016                 /* read completions before cancelations */
9017                 inflight = tctx_inflight(tctx);
9018                 if (!inflight)
9019                         break;
9020                 __io_uring_files_cancel(NULL);
9021
9022                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9023
9024                 /*
9025                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9026                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9027                  * prepare_to_wait().
9028                  */
9029                 if (inflight == tctx_inflight(tctx))
9030                         schedule();
9031                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9032         } while (1);
9033
9034         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9035
9036         io_uring_clean_tctx(tctx);
9037         /* all current's requests should be gone, we can kill tctx */
9038         __io_uring_free(current);
9039 }
9040
9041 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9042                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9043 {
9044         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9045         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9046         struct page *page;
9047         void *ptr;
9048
9049         switch (offset) {
9050         case IORING_OFF_SQ_RING:
9051         case IORING_OFF_CQ_RING:
9052                 ptr = ctx->rings;
9053                 break;
9054         case IORING_OFF_SQES:
9055                 ptr = ctx->sq_sqes;
9056                 break;
9057         default:
9058                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9059         }
9060
9061         page = virt_to_head_page(ptr);
9062         if (sz > page_size(page))
9063                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9064
9065         return ptr;
9066 }
9067
9068 #ifdef CONFIG_MMU
9069
9070 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9071 {
9072         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9073         unsigned long pfn;
9074         void *ptr;
9075
9076         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9077         if (IS_ERR(ptr))
9078                 return PTR_ERR(ptr);
9079
9080         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9081         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9082 }
9083
9084 #else /* !CONFIG_MMU */
9085
9086 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9087 {
9088         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9089 }
9090
9091 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9092 {
9093         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9094 }
9095
9096 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9097         unsigned long addr, unsigned long len,
9098         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9099 {
9100         void *ptr;
9101
9102         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9103         if (IS_ERR(ptr))
9104                 return PTR_ERR(ptr);
9105
9106         return (unsigned long) ptr;
9107 }
9108
9109 #endif /* !CONFIG_MMU */
9110
9111 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9112 {
9113         DEFINE_WAIT(wait);
9114
9115         do {
9116                 if (!io_sqring_full(ctx))
9117                         break;
9118                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9119
9120                 if (!io_sqring_full(ctx))
9121                         break;
9122                 schedule();
9123         } while (!signal_pending(current));
9124
9125         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9126         return 0;
9127 }
9128
9129 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9130                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9131                           const sigset_t __user **sig)
9132 {
9133         struct io_uring_getevents_arg arg;
9134
9135         /*
9136          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9137          * is just a pointer to the sigset_t.
9138          */
9139         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9140                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9141                 *ts = NULL;
9142                 return 0;
9143         }
9144
9145         /*
9146          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9147          * timespec and sigset_t pointers if good.
9148          */
9149         if (*argsz != sizeof(arg))
9150                 return -EINVAL;
9151         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9152                 return -EFAULT;
9153         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9154         *argsz = arg.sigmask_sz;
9155         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9156         return 0;
9157 }
9158
9159 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9160                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9161                 size_t, argsz)
9162 {
9163         struct io_ring_ctx *ctx;
9164         long ret = -EBADF;
9165         int submitted = 0;
9166         struct fd f;
9167
9168         io_run_task_work();
9169
9170         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9171                         IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG))
9172                 return -EINVAL;
9173
9174         f = fdget(fd);
9175         if (!f.file)
9176                 return -EBADF;
9177
9178         ret = -EOPNOTSUPP;
9179         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9180                 goto out_fput;
9181
9182         ret = -ENXIO;
9183         ctx = f.file->private_data;
9184         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
9185                 goto out_fput;
9186
9187         ret = -EBADFD;
9188         if (ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED)
9189                 goto out;
9190
9191         /*
9192          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9193          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9194          * we were asked to.
9195          */
9196         ret = 0;
9197         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9198                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
9199
9200                 ret = -EOWNERDEAD;
9201                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
9202                         goto out;
9203                 }
9204                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9205                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9206                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9207                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9208                         if (ret)
9209                                 goto out;
9210                 }
9211                 submitted = to_submit;
9212         } else if (to_submit) {
9213                 ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9214                 if (unlikely(ret))
9215                         goto out;
9216                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9217                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9218                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9219
9220                 if (submitted != to_submit)
9221                         goto out;
9222         }
9223         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9224                 const sigset_t __user *sig;
9225                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9226
9227                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9228                 if (unlikely(ret))
9229                         goto out;
9230
9231                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9232
9233                 /*
9234                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9235                  * space applications don't need to do io completion events
9236                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9237                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9238                  */
9239                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9240                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9241                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9242                 } else {
9243                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9244                 }
9245         }
9246
9247 out:
9248         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9249 out_fput:
9250         fdput(f);
9251         return submitted ? submitted : ret;
9252 }
9253
9254 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9255 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
9256                 const struct cred *cred)
9257 {
9258         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9259         struct group_info *gi;
9260         kernel_cap_t cap;
9261         unsigned __capi;
9262         int g;
9263
9264         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9265         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9266         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9267         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9268         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9269         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9270         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9271         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9272         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9273         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9274         gi = cred->group_info;
9275         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9276                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9277                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9278         }
9279         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9280         cap = cred->cap_effective;
9281         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9282                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9283         seq_putc(m, '\n');
9284         return 0;
9285 }
9286
9287 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9288 {
9289         struct io_sq_data *sq = NULL;
9290         bool has_lock;
9291         int i;
9292
9293         /*
9294          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9295          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9296          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9297          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9298          */
9299         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9300
9301         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9302                 sq = ctx->sq_data;
9303                 if (!sq->thread)
9304                         sq = NULL;
9305         }
9306
9307         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9308         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9309         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9310         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9311                 struct file *f = *io_fixed_file_slot(ctx->file_data, i);
9312
9313                 if (f)
9314                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9315                 else
9316                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9317         }
9318         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9319         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9320                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
9321
9322                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
9323                                                 (unsigned int) buf->len);
9324         }
9325         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
9326                 unsigned long index;
9327                 const struct cred *cred;
9328
9329                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9330                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
9331                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
9332         }
9333         seq_printf(m, "PollList:\n");
9334         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9335         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9336                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9337                 struct io_kiocb *req;
9338
9339                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9340                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9341                                         req->task->task_works != NULL);
9342         }
9343         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9344         if (has_lock)
9345                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9346 }
9347
9348 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9349 {
9350         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9351
9352         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9353                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9354                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9355         }
9356 }
9357 #endif
9358
9359 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9360         .release        = io_uring_release,
9361         .mmap           = io_uring_mmap,
9362 #ifndef CONFIG_MMU
9363         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9364         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9365 #endif
9366         .poll           = io_uring_poll,
9367         .fasync         = io_uring_fasync,
9368 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9369         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9370 #endif
9371 };
9372
9373 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9374                                   struct io_uring_params *p)
9375 {
9376         struct io_rings *rings;
9377         size_t size, sq_array_offset;
9378
9379         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9380         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9381         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9382
9383         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9384         if (size == SIZE_MAX)
9385                 return -EOVERFLOW;
9386
9387         rings = io_mem_alloc(size);
9388         if (!rings)
9389                 return -ENOMEM;
9390
9391         ctx->rings = rings;
9392         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9393         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9394         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9395         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9396         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9397         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
9398         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
9399
9400         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9401         if (size == SIZE_MAX) {
9402                 io_mem_free(ctx->rings);
9403                 ctx->rings = NULL;
9404                 return -EOVERFLOW;
9405         }
9406
9407         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9408         if (!ctx->sq_sqes) {
9409                 io_mem_free(ctx->rings);
9410                 ctx->rings = NULL;
9411                 return -ENOMEM;
9412         }
9413
9414         return 0;
9415 }
9416
9417 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9418 {
9419         int ret, fd;
9420
9421         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9422         if (fd < 0)
9423                 return fd;
9424
9425         ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9426         if (ret) {
9427                 put_unused_fd(fd);
9428                 return ret;
9429         }
9430         fd_install(fd, file);
9431         return fd;
9432 }
9433
9434 /*
9435  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9436  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9437  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9438  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9439  */
9440 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9441 {
9442         struct file *file;
9443 #if defined(CONFIG_UNIX)
9444         int ret;
9445
9446         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9447                                 &ctx->ring_sock);
9448         if (ret)
9449                 return ERR_PTR(ret);
9450 #endif
9451
9452         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9453                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9454 #if defined(CONFIG_UNIX)
9455         if (IS_ERR(file)) {
9456                 sock_release(ctx->ring_sock);
9457                 ctx->ring_sock = NULL;
9458         } else {
9459                 ctx->ring_sock->file = file;
9460         }
9461 #endif
9462         return file;
9463 }
9464
9465 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9466                            struct io_uring_params __user *params)
9467 {
9468         struct io_ring_ctx *ctx;
9469         struct file *file;
9470         int ret;
9471
9472         if (!entries)
9473                 return -EINVAL;
9474         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9475                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9476                         return -EINVAL;
9477                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9478         }
9479
9480         /*
9481          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9482          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9483          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9484          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9485          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9486          * of CQ ring entries manually.
9487          */
9488         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9489         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9490                 /*
9491                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9492                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9493                  * any cq vs sq ring sizing.
9494                  */
9495                 if (!p->cq_entries)
9496                         return -EINVAL;
9497                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9498                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9499                                 return -EINVAL;
9500                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9501                 }
9502                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9503                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9504                         return -EINVAL;
9505         } else {
9506                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9507         }
9508
9509         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9510         if (!ctx)
9511                 return -ENOMEM;
9512         ctx->compat = in_compat_syscall();
9513         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
9514                 ctx->user = get_uid(current_user());
9515
9516         /*
9517          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9518          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9519          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9520          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9521          */
9522         mmgrab(current->mm);
9523         ctx->mm_account = current->mm;
9524
9525         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9526         if (ret)
9527                 goto err;
9528
9529         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9530         if (ret)
9531                 goto err;
9532
9533         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9534         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9535         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9536         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9537         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9538         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9539         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9540         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9541
9542         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9543         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9544         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9545         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9546         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9547         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9548         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9549         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9550
9551         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9552                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9553                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9554                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9555                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS;
9556
9557         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9558                 ret = -EFAULT;
9559                 goto err;
9560         }
9561
9562         file = io_uring_get_file(ctx);
9563         if (IS_ERR(file)) {
9564                 ret = PTR_ERR(file);
9565                 goto err;
9566         }
9567
9568         /*
9569          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9570          * having closed it before we finish setup
9571          */
9572         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9573         if (ret < 0) {
9574                 /* fput will clean it up */
9575                 fput(file);
9576                 return ret;
9577         }
9578
9579         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9580         return ret;
9581 err:
9582         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9583         return ret;
9584 }
9585
9586 /*
9587  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9588  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9589  * params structure passed in.
9590  */
9591 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9592 {
9593         struct io_uring_params p;
9594         int i;
9595
9596         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9597                 return -EFAULT;
9598         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9599                 if (p.resv[i])
9600                         return -EINVAL;
9601         }
9602
9603         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9604                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9605                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9606                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9607                 return -EINVAL;
9608
9609         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9610 }
9611
9612 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9613                 struct io_uring_params __user *, params)
9614 {
9615         return io_uring_setup(entries, params);
9616 }
9617
9618 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9619 {
9620         struct io_uring_probe *p;
9621         size_t size;
9622         int i, ret;
9623
9624         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9625         if (size == SIZE_MAX)
9626                 return -EOVERFLOW;
9627         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9628         if (!p)
9629                 return -ENOMEM;
9630
9631         ret = -EFAULT;
9632         if (copy_from_user(p, arg, size))
9633                 goto out;
9634         ret = -EINVAL;
9635         if (memchr_inv(p, 0, size))
9636                 goto out;
9637
9638         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9639         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9640                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9641
9642         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9643                 p->ops[i].op = i;
9644                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9645                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9646         }
9647         p->ops_len = i;
9648
9649         ret = 0;
9650         if (copy_to_user(arg, p, size))
9651                 ret = -EFAULT;
9652 out:
9653         kfree(p);
9654         return ret;
9655 }
9656
9657 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9658 {
9659         const struct cred *creds;
9660         u32 id;
9661         int ret;
9662
9663         creds = get_current_cred();
9664
9665         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
9666                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
9667         if (!ret)
9668                 return id;
9669         put_cred(creds);
9670         return ret;
9671 }
9672
9673 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9674                                     unsigned int nr_args)
9675 {
9676         struct io_uring_restriction *res;
9677         size_t size;
9678         int i, ret;
9679
9680         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9681         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9682                 return -EBADFD;
9683
9684         /* We allow only a single restrictions registration */
9685         if (ctx->restrictions.registered)
9686                 return -EBUSY;
9687
9688         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9689                 return -EINVAL;
9690
9691         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9692         if (size == SIZE_MAX)
9693                 return -EOVERFLOW;
9694
9695         res = memdup_user(arg, size);
9696         if (IS_ERR(res))
9697                 return PTR_ERR(res);
9698
9699         ret = 0;
9700
9701         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9702                 switch (res[i].opcode) {
9703                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9704                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9705                                 ret = -EINVAL;
9706                                 goto out;
9707                         }
9708
9709                         __set_bit(res[i].register_op,
9710                                   ctx->restrictions.register_op);
9711                         break;
9712                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9713                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9714                                 ret = -EINVAL;
9715                                 goto out;
9716                         }
9717
9718                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9719                         break;
9720                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9721                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9722                         break;
9723                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9724                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9725                         break;
9726                 default:
9727                         ret = -EINVAL;
9728                         goto out;
9729                 }
9730         }
9731
9732 out:
9733         /* Reset all restrictions if an error happened */
9734         if (ret != 0)
9735                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9736         else
9737                 ctx->restrictions.registered = true;
9738
9739         kfree(res);
9740         return ret;
9741 }
9742
9743 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9744 {
9745         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9746                 return -EBADFD;
9747
9748         if (ctx->restrictions.registered)
9749                 ctx->restricted = 1;
9750
9751         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9752         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
9753                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9754         return 0;
9755 }
9756
9757 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9758 {
9759         switch (op) {
9760         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9761         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9762         case IORING_REGISTER_PROBE:
9763         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9764         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9765                 return false;
9766         default:
9767                 return true;
9768         }
9769 }
9770
9771 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
9772                                void __user *arg, unsigned nr_args)
9773         __releases(ctx->uring_lock)
9774         __acquires(ctx->uring_lock)
9775 {
9776         int ret;
9777
9778         /*
9779          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
9780          * someone else killed the ctx or is already going through
9781          * io_uring_register().
9782          */
9783         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
9784                 return -ENXIO;
9785
9786         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9787                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9788
9789                 /*
9790                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
9791                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
9792                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
9793                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
9794                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
9795                  * after we've killed the percpu ref.
9796                  */
9797                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9798                 do {
9799                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
9800                         if (!ret)
9801                                 break;
9802                         ret = io_run_task_work_sig();
9803                         if (ret < 0)
9804                                 break;
9805                 } while (1);
9806
9807                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9808
9809                 if (ret) {
9810                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
9811                         goto out_quiesce;
9812                 }
9813         }
9814
9815         if (ctx->restricted) {
9816                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST) {
9817                         ret = -EINVAL;
9818                         goto out;
9819                 }
9820
9821                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op)) {
9822                         ret = -EACCES;
9823                         goto out;
9824                 }
9825         }
9826
9827         switch (opcode) {
9828         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
9829                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args);
9830                 break;
9831         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
9832                 ret = -EINVAL;
9833                 if (arg || nr_args)
9834                         break;
9835                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9836                 break;
9837         case IORING_REGISTER_FILES:
9838                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
9839                 break;
9840         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9841                 ret = -EINVAL;
9842                 if (arg || nr_args)
9843                         break;
9844                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
9845                 break;
9846         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9847                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
9848                 break;
9849         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
9850         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
9851                 ret = -EINVAL;
9852                 if (nr_args != 1)
9853                         break;
9854                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
9855                 if (ret)
9856                         break;
9857                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
9858                         ctx->eventfd_async = 1;
9859                 else
9860                         ctx->eventfd_async = 0;
9861                 break;
9862         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
9863                 ret = -EINVAL;
9864                 if (arg || nr_args)
9865                         break;
9866                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
9867                 break;
9868         case IORING_REGISTER_PROBE:
9869                 ret = -EINVAL;
9870                 if (!arg || nr_args > 256)
9871                         break;
9872                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
9873                 break;
9874         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9875                 ret = -EINVAL;
9876                 if (arg || nr_args)
9877                         break;
9878                 ret = io_register_personality(ctx);
9879                 break;
9880         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9881                 ret = -EINVAL;
9882                 if (arg)
9883                         break;
9884                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
9885                 break;
9886         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
9887                 ret = -EINVAL;
9888                 if (arg || nr_args)
9889                         break;
9890                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
9891                 break;
9892         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
9893                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
9894                 break;
9895         default:
9896                 ret = -EINVAL;
9897                 break;
9898         }
9899
9900 out:
9901         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9902                 /* bring the ctx back to life */
9903                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
9904 out_quiesce:
9905                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
9906         }
9907         return ret;
9908 }
9909
9910 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
9911                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
9912 {
9913         struct io_ring_ctx *ctx;
9914         long ret = -EBADF;
9915         struct fd f;
9916
9917         f = fdget(fd);
9918         if (!f.file)
9919                 return -EBADF;
9920
9921         ret = -EOPNOTSUPP;
9922         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9923                 goto out_fput;
9924
9925         ctx = f.file->private_data;
9926
9927         io_run_task_work();
9928
9929         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9930         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
9931         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9932         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
9933                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
9934 out_fput:
9935         fdput(f);
9936         return ret;
9937 }
9938
9939 static int __init io_uring_init(void)
9940 {
9941 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
9942         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
9943         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
9944 } while (0)
9945
9946 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
9947         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
9948         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
9949         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
9950         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
9951         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
9952         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
9953         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
9954         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
9955         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
9956         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
9957         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
9958         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
9959         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
9960         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
9961         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
9962         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
9963         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
9964         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
9965         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
9966         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
9967         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
9968         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
9969         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
9970         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
9971         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
9972         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
9973         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
9974         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
9975         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
9976         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
9977
9978         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
9979         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
9980         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
9981                                 SLAB_ACCOUNT);
9982         return 0;
9983 };
9984 __initcall(io_uring_init);