bb4f0b2d51387c1f0b5105820701c4ab8fd44687
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / io_uring.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
4  * supporting fast/efficient IO.
5  *
6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
7  * the application and kernel side.
8  *
9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
16  * CQ entries.
17  *
18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
23  * head will do).
24  *
25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
28  * between.
29  *
30  * Also see the examples in the liburing library:
31  *
32  *      git://git.kernel.dk/liburing
33  *
34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
38  *
39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
41  */
42 #include <linux/kernel.h>
43 #include <linux/init.h>
44 #include <linux/errno.h>
45 #include <linux/syscalls.h>
46 #include <linux/compat.h>
47 #include <net/compat.h>
48 #include <linux/refcount.h>
49 #include <linux/uio.h>
50 #include <linux/bits.h>
51
52 #include <linux/sched/signal.h>
53 #include <linux/fs.h>
54 #include <linux/file.h>
55 #include <linux/fdtable.h>
56 #include <linux/mm.h>
57 #include <linux/mman.h>
58 #include <linux/percpu.h>
59 #include <linux/slab.h>
60 #include <linux/kthread.h>
61 #include <linux/blkdev.h>
62 #include <linux/bvec.h>
63 #include <linux/net.h>
64 #include <net/sock.h>
65 #include <net/af_unix.h>
66 #include <net/scm.h>
67 #include <linux/anon_inodes.h>
68 #include <linux/sched/mm.h>
69 #include <linux/uaccess.h>
70 #include <linux/nospec.h>
71 #include <linux/sizes.h>
72 #include <linux/hugetlb.h>
73 #include <linux/highmem.h>
74 #include <linux/namei.h>
75 #include <linux/fsnotify.h>
76 #include <linux/fadvise.h>
77 #include <linux/eventpoll.h>
78 #include <linux/fs_struct.h>
79 #include <linux/splice.h>
80 #include <linux/task_work.h>
81 #include <linux/pagemap.h>
82
83 #define CREATE_TRACE_POINTS
84 #include <trace/events/io_uring.h>
85
86 #include <uapi/linux/io_uring.h>
87
88 #include "internal.h"
89 #include "io-wq.h"
90
91 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
92 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
93
94 /*
95  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
96  */
97 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
98 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
99 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
100 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
101
102 struct io_uring {
103         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
104         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
105 };
106
107 /*
108  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
109  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
110  *
111  * The offsets to the member fields are published through struct
112  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
113  */
114 struct io_rings {
115         /*
116          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
117          * masked to get valid indices.
118          *
119          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
120          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
121          * cq ring.
122          */
123         struct io_uring         sq, cq;
124         /*
125          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
126          * ring_entries - 1)
127          */
128         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
129         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
130         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
131         /*
132          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
133          * invalid index stored in array
134          *
135          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
136          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
137          * cached value).
138          *
139          * After a new SQ head value was read by the application this
140          * counter includes all submissions that were dropped reaching
141          * the new SQ head (and possibly more).
142          */
143         u32                     sq_dropped;
144         /*
145          * Runtime SQ flags
146          *
147          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
148          * application.
149          *
150          * The application needs a full memory barrier before checking
151          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
152          */
153         u32                     sq_flags;
154         /*
155          * Runtime CQ flags
156          *
157          * Written by the application, shouldn't be modified by the
158          * kernel.
159          */
160         u32                     cq_flags;
161         /*
162          * Number of completion events lost because the queue was full;
163          * this should be avoided by the application by making sure
164          * there are not more requests pending than there is space in
165          * the completion queue.
166          *
167          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
168          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
169          * cached value).
170          *
171          * As completion events come in out of order this counter is not
172          * ordered with any other data.
173          */
174         u32                     cq_overflow;
175         /*
176          * Ring buffer of completion events.
177          *
178          * The kernel writes completion events fresh every time they are
179          * produced, so the application is allowed to modify pending
180          * entries.
181          */
182         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
183 };
184
185 struct io_mapped_ubuf {
186         u64             ubuf;
187         size_t          len;
188         struct          bio_vec *bvec;
189         unsigned int    nr_bvecs;
190 };
191
192 struct fixed_file_table {
193         struct file             **files;
194 };
195
196 struct fixed_file_ref_node {
197         struct percpu_ref               refs;
198         struct list_head                node;
199         struct list_head                file_list;
200         struct fixed_file_data          *file_data;
201         struct llist_node               llist;
202 };
203
204 struct fixed_file_data {
205         struct fixed_file_table         *table;
206         struct io_ring_ctx              *ctx;
207
208         struct percpu_ref               *cur_refs;
209         struct percpu_ref               refs;
210         struct completion               done;
211         struct list_head                ref_list;
212         spinlock_t                      lock;
213 };
214
215 struct io_buffer {
216         struct list_head list;
217         __u64 addr;
218         __s32 len;
219         __u16 bid;
220 };
221
222 struct io_ring_ctx {
223         struct {
224                 struct percpu_ref       refs;
225         } ____cacheline_aligned_in_smp;
226
227         struct {
228                 unsigned int            flags;
229                 unsigned int            compat: 1;
230                 unsigned int            limit_mem: 1;
231                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
232                 unsigned int            drain_next: 1;
233                 unsigned int            eventfd_async: 1;
234
235                 /*
236                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
237                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
238                  *
239                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
240                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
241                  * the queue when needed.
242                  *
243                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
244                  * array.
245                  */
246                 u32                     *sq_array;
247                 unsigned                cached_sq_head;
248                 unsigned                sq_entries;
249                 unsigned                sq_mask;
250                 unsigned                sq_thread_idle;
251                 unsigned                cached_sq_dropped;
252                 atomic_t                cached_cq_overflow;
253                 unsigned long           sq_check_overflow;
254
255                 struct list_head        defer_list;
256                 struct list_head        timeout_list;
257                 struct list_head        cq_overflow_list;
258
259                 wait_queue_head_t       inflight_wait;
260                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
261         } ____cacheline_aligned_in_smp;
262
263         struct io_rings *rings;
264
265         /* IO offload */
266         struct io_wq            *io_wq;
267         struct task_struct      *sqo_thread;    /* if using sq thread polling */
268         struct mm_struct        *sqo_mm;
269         wait_queue_head_t       sqo_wait;
270
271         /*
272          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
273          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
274          * used. Only updated through io_uring_register(2).
275          */
276         struct fixed_file_data  *file_data;
277         unsigned                nr_user_files;
278         int                     ring_fd;
279         struct file             *ring_file;
280
281         /* if used, fixed mapped user buffers */
282         unsigned                nr_user_bufs;
283         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
284
285         struct user_struct      *user;
286
287         const struct cred       *creds;
288
289         struct completion       ref_comp;
290         struct completion       sq_thread_comp;
291
292         /* if all else fails... */
293         struct io_kiocb         *fallback_req;
294
295 #if defined(CONFIG_UNIX)
296         struct socket           *ring_sock;
297 #endif
298
299         struct idr              io_buffer_idr;
300
301         struct idr              personality_idr;
302
303         struct {
304                 unsigned                cached_cq_tail;
305                 unsigned                cq_entries;
306                 unsigned                cq_mask;
307                 atomic_t                cq_timeouts;
308                 unsigned long           cq_check_overflow;
309                 struct wait_queue_head  cq_wait;
310                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
311                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
312         } ____cacheline_aligned_in_smp;
313
314         struct {
315                 struct mutex            uring_lock;
316                 wait_queue_head_t       wait;
317         } ____cacheline_aligned_in_smp;
318
319         struct {
320                 spinlock_t              completion_lock;
321
322                 /*
323                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
324                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
325                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
326                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
327                  */
328                 struct list_head        iopoll_list;
329                 struct hlist_head       *cancel_hash;
330                 unsigned                cancel_hash_bits;
331                 bool                    poll_multi_file;
332
333                 spinlock_t              inflight_lock;
334                 struct list_head        inflight_list;
335         } ____cacheline_aligned_in_smp;
336
337         struct delayed_work             file_put_work;
338         struct llist_head               file_put_llist;
339
340         struct work_struct              exit_work;
341 };
342
343 /*
344  * First field must be the file pointer in all the
345  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
346  */
347 struct io_poll_iocb {
348         struct file                     *file;
349         union {
350                 struct wait_queue_head  *head;
351                 u64                     addr;
352         };
353         __poll_t                        events;
354         bool                            done;
355         bool                            canceled;
356         struct wait_queue_entry         wait;
357 };
358
359 struct io_close {
360         struct file                     *file;
361         struct file                     *put_file;
362         int                             fd;
363 };
364
365 struct io_timeout_data {
366         struct io_kiocb                 *req;
367         struct hrtimer                  timer;
368         struct timespec64               ts;
369         enum hrtimer_mode               mode;
370 };
371
372 struct io_accept {
373         struct file                     *file;
374         struct sockaddr __user          *addr;
375         int __user                      *addr_len;
376         int                             flags;
377         unsigned long                   nofile;
378 };
379
380 struct io_sync {
381         struct file                     *file;
382         loff_t                          len;
383         loff_t                          off;
384         int                             flags;
385         int                             mode;
386 };
387
388 struct io_cancel {
389         struct file                     *file;
390         u64                             addr;
391 };
392
393 struct io_timeout {
394         struct file                     *file;
395         u64                             addr;
396         int                             flags;
397         u32                             off;
398         u32                             target_seq;
399         struct list_head                list;
400 };
401
402 struct io_rw {
403         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
404         struct kiocb                    kiocb;
405         u64                             addr;
406         u64                             len;
407 };
408
409 struct io_connect {
410         struct file                     *file;
411         struct sockaddr __user          *addr;
412         int                             addr_len;
413 };
414
415 struct io_sr_msg {
416         struct file                     *file;
417         union {
418                 struct user_msghdr __user *umsg;
419                 void __user             *buf;
420         };
421         int                             msg_flags;
422         int                             bgid;
423         size_t                          len;
424         struct io_buffer                *kbuf;
425 };
426
427 struct io_open {
428         struct file                     *file;
429         int                             dfd;
430         struct filename                 *filename;
431         struct open_how                 how;
432         unsigned long                   nofile;
433 };
434
435 struct io_files_update {
436         struct file                     *file;
437         u64                             arg;
438         u32                             nr_args;
439         u32                             offset;
440 };
441
442 struct io_fadvise {
443         struct file                     *file;
444         u64                             offset;
445         u32                             len;
446         u32                             advice;
447 };
448
449 struct io_madvise {
450         struct file                     *file;
451         u64                             addr;
452         u32                             len;
453         u32                             advice;
454 };
455
456 struct io_epoll {
457         struct file                     *file;
458         int                             epfd;
459         int                             op;
460         int                             fd;
461         struct epoll_event              event;
462 };
463
464 struct io_splice {
465         struct file                     *file_out;
466         struct file                     *file_in;
467         loff_t                          off_out;
468         loff_t                          off_in;
469         u64                             len;
470         unsigned int                    flags;
471 };
472
473 struct io_provide_buf {
474         struct file                     *file;
475         __u64                           addr;
476         __s32                           len;
477         __u32                           bgid;
478         __u16                           nbufs;
479         __u16                           bid;
480 };
481
482 struct io_statx {
483         struct file                     *file;
484         int                             dfd;
485         unsigned int                    mask;
486         unsigned int                    flags;
487         const char __user               *filename;
488         struct statx __user             *buffer;
489 };
490
491 struct io_completion {
492         struct file                     *file;
493         struct list_head                list;
494         int                             cflags;
495 };
496
497 struct io_async_connect {
498         struct sockaddr_storage         address;
499 };
500
501 struct io_async_msghdr {
502         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
503         struct iovec                    *iov;
504         struct sockaddr __user          *uaddr;
505         struct msghdr                   msg;
506         struct sockaddr_storage         addr;
507 };
508
509 struct io_async_rw {
510         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
511         struct iovec                    *iov;
512         ssize_t                         nr_segs;
513         ssize_t                         size;
514         struct wait_page_queue          wpq;
515 };
516
517 struct io_async_ctx {
518         union {
519                 struct io_async_rw      rw;
520                 struct io_async_msghdr  msg;
521                 struct io_async_connect connect;
522                 struct io_timeout_data  timeout;
523         };
524 };
525
526 enum {
527         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
528         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
529         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
530         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
531         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
532         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
533
534         REQ_F_LINK_HEAD_BIT,
535         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
536         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
537         REQ_F_CUR_POS_BIT,
538         REQ_F_NOWAIT_BIT,
539         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
540         REQ_F_ISREG_BIT,
541         REQ_F_COMP_LOCKED_BIT,
542         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
543         REQ_F_OVERFLOW_BIT,
544         REQ_F_POLLED_BIT,
545         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
546         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
547         REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT,
548         REQ_F_TASK_PINNED_BIT,
549
550         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
551         __REQ_F_LAST_BIT,
552 };
553
554 enum {
555         /* ctx owns file */
556         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
557         /* drain existing IO first */
558         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
559         /* linked sqes */
560         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
561         /* doesn't sever on completion < 0 */
562         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
563         /* IOSQE_ASYNC */
564         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
565         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
566         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
567
568         /* head of a link */
569         REQ_F_LINK_HEAD         = BIT(REQ_F_LINK_HEAD_BIT),
570         /* fail rest of links */
571         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
572         /* on inflight list */
573         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
574         /* read/write uses file position */
575         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
576         /* must not punt to workers */
577         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
578         /* has linked timeout */
579         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
580         /* regular file */
581         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
582         /* completion under lock */
583         REQ_F_COMP_LOCKED       = BIT(REQ_F_COMP_LOCKED_BIT),
584         /* needs cleanup */
585         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
586         /* in overflow list */
587         REQ_F_OVERFLOW          = BIT(REQ_F_OVERFLOW_BIT),
588         /* already went through poll handler */
589         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
590         /* buffer already selected */
591         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
592         /* doesn't need file table for this request */
593         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
594         /* io_wq_work is initialized */
595         REQ_F_WORK_INITIALIZED  = BIT(REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT),
596         /* req->task is refcounted */
597         REQ_F_TASK_PINNED       = BIT(REQ_F_TASK_PINNED_BIT),
598 };
599
600 struct async_poll {
601         struct io_poll_iocb     poll;
602         struct io_poll_iocb     *double_poll;
603 };
604
605 /*
606  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
607  * as the first entry in their struct definition. So you can
608  * access the file pointer through any of the sub-structs,
609  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
610  */
611 struct io_kiocb {
612         union {
613                 struct file             *file;
614                 struct io_rw            rw;
615                 struct io_poll_iocb     poll;
616                 struct io_accept        accept;
617                 struct io_sync          sync;
618                 struct io_cancel        cancel;
619                 struct io_timeout       timeout;
620                 struct io_connect       connect;
621                 struct io_sr_msg        sr_msg;
622                 struct io_open          open;
623                 struct io_close         close;
624                 struct io_files_update  files_update;
625                 struct io_fadvise       fadvise;
626                 struct io_madvise       madvise;
627                 struct io_epoll         epoll;
628                 struct io_splice        splice;
629                 struct io_provide_buf   pbuf;
630                 struct io_statx         statx;
631                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
632                 struct io_completion    compl;
633         };
634
635         struct io_async_ctx             *io;
636         u8                              opcode;
637         /* polled IO has completed */
638         u8                              iopoll_completed;
639
640         u16                             buf_index;
641         u32                             result;
642
643         struct io_ring_ctx              *ctx;
644         unsigned int                    flags;
645         refcount_t                      refs;
646         struct task_struct              *task;
647         u64                             user_data;
648
649         struct list_head                link_list;
650
651         /*
652          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
653          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
654          */
655         struct list_head                inflight_entry;
656
657         struct percpu_ref               *fixed_file_refs;
658         struct callback_head            task_work;
659         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
660         struct hlist_node               hash_node;
661         struct async_poll               *apoll;
662         struct io_wq_work               work;
663 };
664
665 struct io_defer_entry {
666         struct list_head        list;
667         struct io_kiocb         *req;
668         u32                     seq;
669 };
670
671 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
672
673 struct io_comp_state {
674         unsigned int            nr;
675         struct list_head        list;
676         struct io_ring_ctx      *ctx;
677 };
678
679 struct io_submit_state {
680         struct blk_plug         plug;
681
682         /*
683          * io_kiocb alloc cache
684          */
685         void                    *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
686         unsigned int            free_reqs;
687
688         /*
689          * Batch completion logic
690          */
691         struct io_comp_state    comp;
692
693         /*
694          * File reference cache
695          */
696         struct file             *file;
697         unsigned int            fd;
698         unsigned int            has_refs;
699         unsigned int            ios_left;
700 };
701
702 struct io_op_def {
703         /* needs req->io allocated for deferral/async */
704         unsigned                async_ctx : 1;
705         /* needs current->mm setup, does mm access */
706         unsigned                needs_mm : 1;
707         /* needs req->file assigned */
708         unsigned                needs_file : 1;
709         /* don't fail if file grab fails */
710         unsigned                needs_file_no_error : 1;
711         /* hash wq insertion if file is a regular file */
712         unsigned                hash_reg_file : 1;
713         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
714         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
715         /* opcode is not supported by this kernel */
716         unsigned                not_supported : 1;
717         /* needs file table */
718         unsigned                file_table : 1;
719         /* needs ->fs */
720         unsigned                needs_fs : 1;
721         /* set if opcode supports polled "wait" */
722         unsigned                pollin : 1;
723         unsigned                pollout : 1;
724         /* op supports buffer selection */
725         unsigned                buffer_select : 1;
726         unsigned                needs_fsize : 1;
727 };
728
729 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
730         [IORING_OP_NOP] = {},
731         [IORING_OP_READV] = {
732                 .async_ctx              = 1,
733                 .needs_mm               = 1,
734                 .needs_file             = 1,
735                 .unbound_nonreg_file    = 1,
736                 .pollin                 = 1,
737                 .buffer_select          = 1,
738         },
739         [IORING_OP_WRITEV] = {
740                 .async_ctx              = 1,
741                 .needs_mm               = 1,
742                 .needs_file             = 1,
743                 .hash_reg_file          = 1,
744                 .unbound_nonreg_file    = 1,
745                 .pollout                = 1,
746                 .needs_fsize            = 1,
747         },
748         [IORING_OP_FSYNC] = {
749                 .needs_file             = 1,
750         },
751         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
752                 .needs_file             = 1,
753                 .unbound_nonreg_file    = 1,
754                 .pollin                 = 1,
755         },
756         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
757                 .needs_file             = 1,
758                 .hash_reg_file          = 1,
759                 .unbound_nonreg_file    = 1,
760                 .pollout                = 1,
761                 .needs_fsize            = 1,
762         },
763         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
764                 .needs_file             = 1,
765                 .unbound_nonreg_file    = 1,
766         },
767         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
768         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
769                 .needs_file             = 1,
770         },
771         [IORING_OP_SENDMSG] = {
772                 .async_ctx              = 1,
773                 .needs_mm               = 1,
774                 .needs_file             = 1,
775                 .unbound_nonreg_file    = 1,
776                 .needs_fs               = 1,
777                 .pollout                = 1,
778         },
779         [IORING_OP_RECVMSG] = {
780                 .async_ctx              = 1,
781                 .needs_mm               = 1,
782                 .needs_file             = 1,
783                 .unbound_nonreg_file    = 1,
784                 .needs_fs               = 1,
785                 .pollin                 = 1,
786                 .buffer_select          = 1,
787         },
788         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
789                 .async_ctx              = 1,
790                 .needs_mm               = 1,
791         },
792         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {},
793         [IORING_OP_ACCEPT] = {
794                 .needs_mm               = 1,
795                 .needs_file             = 1,
796                 .unbound_nonreg_file    = 1,
797                 .file_table             = 1,
798                 .pollin                 = 1,
799         },
800         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
801         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
802                 .async_ctx              = 1,
803                 .needs_mm               = 1,
804         },
805         [IORING_OP_CONNECT] = {
806                 .async_ctx              = 1,
807                 .needs_mm               = 1,
808                 .needs_file             = 1,
809                 .unbound_nonreg_file    = 1,
810                 .pollout                = 1,
811         },
812         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
813                 .needs_file             = 1,
814                 .needs_fsize            = 1,
815         },
816         [IORING_OP_OPENAT] = {
817                 .file_table             = 1,
818                 .needs_fs               = 1,
819         },
820         [IORING_OP_CLOSE] = {
821                 .needs_file             = 1,
822                 .needs_file_no_error    = 1,
823                 .file_table             = 1,
824         },
825         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
826                 .needs_mm               = 1,
827                 .file_table             = 1,
828         },
829         [IORING_OP_STATX] = {
830                 .needs_mm               = 1,
831                 .needs_fs               = 1,
832                 .file_table             = 1,
833         },
834         [IORING_OP_READ] = {
835                 .needs_mm               = 1,
836                 .needs_file             = 1,
837                 .unbound_nonreg_file    = 1,
838                 .pollin                 = 1,
839                 .buffer_select          = 1,
840         },
841         [IORING_OP_WRITE] = {
842                 .needs_mm               = 1,
843                 .needs_file             = 1,
844                 .unbound_nonreg_file    = 1,
845                 .pollout                = 1,
846                 .needs_fsize            = 1,
847         },
848         [IORING_OP_FADVISE] = {
849                 .needs_file             = 1,
850         },
851         [IORING_OP_MADVISE] = {
852                 .needs_mm               = 1,
853         },
854         [IORING_OP_SEND] = {
855                 .needs_mm               = 1,
856                 .needs_file             = 1,
857                 .unbound_nonreg_file    = 1,
858                 .pollout                = 1,
859         },
860         [IORING_OP_RECV] = {
861                 .needs_mm               = 1,
862                 .needs_file             = 1,
863                 .unbound_nonreg_file    = 1,
864                 .pollin                 = 1,
865                 .buffer_select          = 1,
866         },
867         [IORING_OP_OPENAT2] = {
868                 .file_table             = 1,
869                 .needs_fs               = 1,
870         },
871         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
872                 .unbound_nonreg_file    = 1,
873                 .file_table             = 1,
874         },
875         [IORING_OP_SPLICE] = {
876                 .needs_file             = 1,
877                 .hash_reg_file          = 1,
878                 .unbound_nonreg_file    = 1,
879         },
880         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
881         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
882         [IORING_OP_TEE] = {
883                 .needs_file             = 1,
884                 .hash_reg_file          = 1,
885                 .unbound_nonreg_file    = 1,
886         },
887 };
888
889 enum io_mem_account {
890         ACCT_LOCKED,
891         ACCT_PINNED,
892 };
893
894 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
895                              struct io_comp_state *cs);
896 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
897 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
898 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
899 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
900 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
901 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
902 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
903                                  struct io_uring_files_update *ip,
904                                  unsigned nr_args);
905 static int io_prep_work_files(struct io_kiocb *req);
906 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req);
907 static int io_file_get(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
908                        int fd, struct file **out_file, bool fixed);
909 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req,
910                            const struct io_uring_sqe *sqe,
911                            struct io_comp_state *cs);
912 static void io_file_put_work(struct work_struct *work);
913
914 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
915                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
916                                bool needs_lock);
917 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
918                              struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
919                              struct iov_iter *iter);
920
921 static struct kmem_cache *req_cachep;
922
923 static const struct file_operations io_uring_fops;
924
925 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
926 {
927 #if defined(CONFIG_UNIX)
928         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
929                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
930
931                 return ctx->ring_sock->sk;
932         }
933 #endif
934         return NULL;
935 }
936 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
937
938 static void io_get_req_task(struct io_kiocb *req)
939 {
940         if (req->flags & REQ_F_TASK_PINNED)
941                 return;
942         get_task_struct(req->task);
943         req->flags |= REQ_F_TASK_PINNED;
944 }
945
946 static inline void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
947 {
948         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED))
949                 __io_clean_op(req);
950 }
951
952 /* not idempotent -- it doesn't clear REQ_F_TASK_PINNED */
953 static void __io_put_req_task(struct io_kiocb *req)
954 {
955         if (req->flags & REQ_F_TASK_PINNED)
956                 put_task_struct(req->task);
957 }
958
959 static void io_sq_thread_drop_mm(void)
960 {
961         struct mm_struct *mm = current->mm;
962
963         if (mm) {
964                 kthread_unuse_mm(mm);
965                 mmput(mm);
966         }
967 }
968
969 static int __io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx)
970 {
971         if (!current->mm) {
972                 if (unlikely(!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ||
973                              !mmget_not_zero(ctx->sqo_mm)))
974                         return -EFAULT;
975                 kthread_use_mm(ctx->sqo_mm);
976         }
977
978         return 0;
979 }
980
981 static int io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx,
982                                    struct io_kiocb *req)
983 {
984         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_mm)
985                 return 0;
986         return __io_sq_thread_acquire_mm(ctx);
987 }
988
989 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
990 {
991         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
992                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
993 }
994
995 /*
996  * Note: must call io_req_init_async() for the first time you
997  * touch any members of io_wq_work.
998  */
999 static inline void io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
1000 {
1001         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
1002                 return;
1003
1004         memset(&req->work, 0, sizeof(req->work));
1005         req->flags |= REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1006 }
1007
1008 static inline bool io_async_submit(struct io_ring_ctx *ctx)
1009 {
1010         return ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL;
1011 }
1012
1013 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1014 {
1015         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1016
1017         complete(&ctx->ref_comp);
1018 }
1019
1020 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1021 {
1022         return !req->timeout.off;
1023 }
1024
1025 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1026 {
1027         struct io_ring_ctx *ctx;
1028         int hash_bits;
1029
1030         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1031         if (!ctx)
1032                 return NULL;
1033
1034         ctx->fallback_req = kmem_cache_alloc(req_cachep, GFP_KERNEL);
1035         if (!ctx->fallback_req)
1036                 goto err;
1037
1038         /*
1039          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1040          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1041          */
1042         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1043         hash_bits -= 5;
1044         if (hash_bits <= 0)
1045                 hash_bits = 1;
1046         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1047         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1048                                         GFP_KERNEL);
1049         if (!ctx->cancel_hash)
1050                 goto err;
1051         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1052
1053         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1054                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1055                 goto err;
1056
1057         ctx->flags = p->flags;
1058         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_wait);
1059         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1060         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1061         init_completion(&ctx->ref_comp);
1062         init_completion(&ctx->sq_thread_comp);
1063         idr_init(&ctx->io_buffer_idr);
1064         idr_init(&ctx->personality_idr);
1065         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1066         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1067         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1068         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1069         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1070         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1071         init_waitqueue_head(&ctx->inflight_wait);
1072         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1073         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1074         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->file_put_work, io_file_put_work);
1075         init_llist_head(&ctx->file_put_llist);
1076         return ctx;
1077 err:
1078         if (ctx->fallback_req)
1079                 kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
1080         kfree(ctx->cancel_hash);
1081         kfree(ctx);
1082         return NULL;
1083 }
1084
1085 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1086 {
1087         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1088                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1089
1090                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1091                                 + atomic_read(&ctx->cached_cq_overflow);
1092         }
1093
1094         return false;
1095 }
1096
1097 static void __io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1098 {
1099         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1100
1101         /* order cqe stores with ring update */
1102         smp_store_release(&rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1103
1104         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait)) {
1105                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1106                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1107         }
1108 }
1109
1110 static void io_req_clean_work(struct io_kiocb *req)
1111 {
1112         if (!(req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED))
1113                 return;
1114
1115         if (req->work.mm) {
1116                 mmdrop(req->work.mm);
1117                 req->work.mm = NULL;
1118         }
1119         if (req->work.creds) {
1120                 put_cred(req->work.creds);
1121                 req->work.creds = NULL;
1122         }
1123         if (req->work.fs) {
1124                 struct fs_struct *fs = req->work.fs;
1125
1126                 spin_lock(&req->work.fs->lock);
1127                 if (--fs->users)
1128                         fs = NULL;
1129                 spin_unlock(&req->work.fs->lock);
1130                 if (fs)
1131                         free_fs_struct(fs);
1132                 req->work.fs = NULL;
1133         }
1134         req->flags &= ~REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1135 }
1136
1137 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1138 {
1139         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1140
1141         io_req_init_async(req);
1142
1143         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1144                 if (def->hash_reg_file)
1145                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1146         } else {
1147                 if (def->unbound_nonreg_file)
1148                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1149         }
1150         if (!req->work.mm && def->needs_mm) {
1151                 mmgrab(current->mm);
1152                 req->work.mm = current->mm;
1153         }
1154         if (!req->work.creds)
1155                 req->work.creds = get_current_cred();
1156         if (!req->work.fs && def->needs_fs) {
1157                 spin_lock(&current->fs->lock);
1158                 if (!current->fs->in_exec) {
1159                         req->work.fs = current->fs;
1160                         req->work.fs->users++;
1161                 } else {
1162                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1163                 }
1164                 spin_unlock(&current->fs->lock);
1165         }
1166         if (def->needs_fsize)
1167                 req->work.fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
1168         else
1169                 req->work.fsize = RLIM_INFINITY;
1170 }
1171
1172 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1173 {
1174         struct io_kiocb *cur;
1175
1176         io_prep_async_work(req);
1177         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
1178                 list_for_each_entry(cur, &req->link_list, link_list)
1179                         io_prep_async_work(cur);
1180 }
1181
1182 static void __io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1183 {
1184         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1185         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1186
1187         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1188                                         &req->work, req->flags);
1189         io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
1190
1191         if (link)
1192                 io_queue_linked_timeout(link);
1193 }
1194
1195 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1196 {
1197         /* init ->work of the whole link before punting */
1198         io_prep_async_link(req);
1199         __io_queue_async_work(req);
1200 }
1201
1202 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
1203 {
1204         int ret;
1205
1206         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
1207         if (ret != -1) {
1208                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1209                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1210                 list_del_init(&req->timeout.list);
1211                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1212                 io_cqring_fill_event(req, 0);
1213                 io_put_req(req);
1214         }
1215 }
1216
1217 static void io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1218 {
1219         struct io_kiocb *req, *tmp;
1220
1221         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1222         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list)
1223                 io_kill_timeout(req);
1224         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1225 }
1226
1227 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1228 {
1229         do {
1230                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1231                                                 struct io_defer_entry, list);
1232
1233                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1234                         break;
1235                 list_del_init(&de->list);
1236                 /* punt-init is done before queueing for defer */
1237                 __io_queue_async_work(de->req);
1238                 kfree(de);
1239         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1240 }
1241
1242 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1243 {
1244         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1245                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1246                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1247
1248                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1249                         break;
1250                 if (req->timeout.target_seq != ctx->cached_cq_tail
1251                                         - atomic_read(&ctx->cq_timeouts))
1252                         break;
1253
1254                 list_del_init(&req->timeout.list);
1255                 io_kill_timeout(req);
1256         }
1257 }
1258
1259 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1260 {
1261         io_flush_timeouts(ctx);
1262         __io_commit_cqring(ctx);
1263
1264         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1265                 __io_queue_deferred(ctx);
1266 }
1267
1268 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1269 {
1270         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1271         unsigned tail;
1272
1273         tail = ctx->cached_cq_tail;
1274         /*
1275          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1276          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1277          * fill the cq entry
1278          */
1279         if (tail - READ_ONCE(rings->cq.head) == rings->cq_ring_entries)
1280                 return NULL;
1281
1282         ctx->cached_cq_tail++;
1283         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1284 }
1285
1286 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1287 {
1288         if (!ctx->cq_ev_fd)
1289                 return false;
1290         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1291                 return false;
1292         if (!ctx->eventfd_async)
1293                 return true;
1294         return io_wq_current_is_worker();
1295 }
1296
1297 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1298 {
1299         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1300                 wake_up(&ctx->wait);
1301         if (waitqueue_active(&ctx->sqo_wait))
1302                 wake_up(&ctx->sqo_wait);
1303         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1304                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1305 }
1306
1307 static void io_cqring_mark_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1308 {
1309         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1310                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1311                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1312                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1313         }
1314 }
1315
1316 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1317 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1318 {
1319         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1320         struct io_uring_cqe *cqe;
1321         struct io_kiocb *req;
1322         unsigned long flags;
1323         LIST_HEAD(list);
1324
1325         if (!force) {
1326                 if (list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
1327                         return true;
1328                 if ((ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head) ==
1329                     rings->cq_ring_entries))
1330                         return false;
1331         }
1332
1333         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1334
1335         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
1336         if (force)
1337                 ctx->cq_overflow_flushed = 1;
1338
1339         cqe = NULL;
1340         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1341                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1342                 if (!cqe && !force)
1343                         break;
1344
1345                 req = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list, struct io_kiocb,
1346                                                 compl.list);
1347                 list_move(&req->compl.list, &list);
1348                 req->flags &= ~REQ_F_OVERFLOW;
1349                 if (cqe) {
1350                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1351                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1352                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->compl.cflags);
1353                 } else {
1354                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1355                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1356                 }
1357         }
1358
1359         io_commit_cqring(ctx);
1360         io_cqring_mark_overflow(ctx);
1361
1362         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1363         io_cqring_ev_posted(ctx);
1364
1365         while (!list_empty(&list)) {
1366                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, compl.list);
1367                 list_del(&req->compl.list);
1368                 io_put_req(req);
1369         }
1370
1371         return cqe != NULL;
1372 }
1373
1374 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1375 {
1376         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1377         struct io_uring_cqe *cqe;
1378
1379         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1380
1381         /*
1382          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1383          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1384          * the ring.
1385          */
1386         cqe = io_get_cqring(ctx);
1387         if (likely(cqe)) {
1388                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1389                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1390                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1391         } else if (ctx->cq_overflow_flushed) {
1392                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1393                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1394         } else {
1395                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1396                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1397                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1398                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1399                 }
1400                 io_clean_op(req);
1401                 req->flags |= REQ_F_OVERFLOW;
1402                 req->result = res;
1403                 req->compl.cflags = cflags;
1404                 refcount_inc(&req->refs);
1405                 list_add_tail(&req->compl.list, &ctx->cq_overflow_list);
1406         }
1407 }
1408
1409 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1410 {
1411         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1412 }
1413
1414 static void io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1415 {
1416         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1417         unsigned long flags;
1418
1419         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1420         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1421         io_commit_cqring(ctx);
1422         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1423
1424         io_cqring_ev_posted(ctx);
1425 }
1426
1427 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs)
1428 {
1429         struct io_ring_ctx *ctx = cs->ctx;
1430
1431         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1432         while (!list_empty(&cs->list)) {
1433                 struct io_kiocb *req;
1434
1435                 req = list_first_entry(&cs->list, struct io_kiocb, compl.list);
1436                 list_del(&req->compl.list);
1437                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
1438                 if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)) {
1439                         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1440                         io_put_req(req);
1441                 } else {
1442                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1443                         io_put_req(req);
1444                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1445                 }
1446         }
1447         io_commit_cqring(ctx);
1448         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1449
1450         io_cqring_ev_posted(ctx);
1451         cs->nr = 0;
1452 }
1453
1454 static void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res, unsigned cflags,
1455                               struct io_comp_state *cs)
1456 {
1457         if (!cs) {
1458                 io_cqring_add_event(req, res, cflags);
1459                 io_put_req(req);
1460         } else {
1461                 io_clean_op(req);
1462                 req->result = res;
1463                 req->compl.cflags = cflags;
1464                 list_add_tail(&req->compl.list, &cs->list);
1465                 if (++cs->nr >= 32)
1466                         io_submit_flush_completions(cs);
1467         }
1468 }
1469
1470 static void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1471 {
1472         __io_req_complete(req, res, 0, NULL);
1473 }
1474
1475 static inline bool io_is_fallback_req(struct io_kiocb *req)
1476 {
1477         return req == (struct io_kiocb *)
1478                         ((unsigned long) req->ctx->fallback_req & ~1UL);
1479 }
1480
1481 static struct io_kiocb *io_get_fallback_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1482 {
1483         struct io_kiocb *req;
1484
1485         req = ctx->fallback_req;
1486         if (!test_and_set_bit_lock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req))
1487                 return req;
1488
1489         return NULL;
1490 }
1491
1492 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx,
1493                                      struct io_submit_state *state)
1494 {
1495         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1496         struct io_kiocb *req;
1497
1498         if (!state->free_reqs) {
1499                 size_t sz;
1500                 int ret;
1501
1502                 sz = min_t(size_t, state->ios_left, ARRAY_SIZE(state->reqs));
1503                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, sz, state->reqs);
1504
1505                 /*
1506                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1507                  * retry single alloc to be on the safe side.
1508                  */
1509                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1510                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1511                         if (!state->reqs[0])
1512                                 goto fallback;
1513                         ret = 1;
1514                 }
1515                 state->free_reqs = ret - 1;
1516                 req = state->reqs[ret - 1];
1517         } else {
1518                 state->free_reqs--;
1519                 req = state->reqs[state->free_reqs];
1520         }
1521
1522         return req;
1523 fallback:
1524         return io_get_fallback_req(ctx);
1525 }
1526
1527 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1528                           bool fixed)
1529 {
1530         if (fixed)
1531                 percpu_ref_put(req->fixed_file_refs);
1532         else
1533                 fput(file);
1534 }
1535
1536 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1537 {
1538         io_clean_op(req);
1539
1540         if (req->io)
1541                 kfree(req->io);
1542         if (req->file)
1543                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1544         io_req_clean_work(req);
1545
1546         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1547                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1548                 unsigned long flags;
1549
1550                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1551                 list_del(&req->inflight_entry);
1552                 if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
1553                         wake_up(&ctx->inflight_wait);
1554                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1555         }
1556 }
1557
1558 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1559 {
1560         struct io_ring_ctx *ctx;
1561
1562         io_dismantle_req(req);
1563         __io_put_req_task(req);
1564         ctx = req->ctx;
1565         if (likely(!io_is_fallback_req(req)))
1566                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
1567         else
1568                 clear_bit_unlock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req);
1569         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1570 }
1571
1572 static bool io_link_cancel_timeout(struct io_kiocb *req)
1573 {
1574         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1575         int ret;
1576
1577         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
1578         if (ret != -1) {
1579                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
1580                 io_commit_cqring(ctx);
1581                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1582                 io_put_req(req);
1583                 return true;
1584         }
1585
1586         return false;
1587 }
1588
1589 static bool __io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1590 {
1591         struct io_kiocb *link;
1592         bool wake_ev;
1593
1594         if (list_empty(&req->link_list))
1595                 return false;
1596         link = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1597         if (link->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
1598                 return false;
1599
1600         list_del_init(&link->link_list);
1601         wake_ev = io_link_cancel_timeout(link);
1602         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1603         return wake_ev;
1604 }
1605
1606 static void io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1607 {
1608         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1609         bool wake_ev;
1610
1611         if (!(req->flags & REQ_F_COMP_LOCKED)) {
1612                 unsigned long flags;
1613
1614                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1615                 wake_ev = __io_kill_linked_timeout(req);
1616                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1617         } else {
1618                 wake_ev = __io_kill_linked_timeout(req);
1619         }
1620
1621         if (wake_ev)
1622                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1623 }
1624
1625 static struct io_kiocb *io_req_link_next(struct io_kiocb *req)
1626 {
1627         struct io_kiocb *nxt;
1628
1629         /*
1630          * The list should never be empty when we are called here. But could
1631          * potentially happen if the chain is messed up, check to be on the
1632          * safe side.
1633          */
1634         if (unlikely(list_empty(&req->link_list)))
1635                 return NULL;
1636
1637         nxt = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1638         list_del_init(&req->link_list);
1639         if (!list_empty(&nxt->link_list))
1640                 nxt->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
1641         return nxt;
1642 }
1643
1644 /*
1645  * Called if REQ_F_LINK_HEAD is set, and we fail the head request
1646  */
1647 static void __io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1648 {
1649         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1650
1651         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1652                 struct io_kiocb *link = list_first_entry(&req->link_list,
1653                                                 struct io_kiocb, link_list);
1654
1655                 list_del_init(&link->link_list);
1656                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1657
1658                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1659                 __io_double_put_req(link);
1660                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1661         }
1662
1663         io_commit_cqring(ctx);
1664         io_cqring_ev_posted(ctx);
1665 }
1666
1667 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1668 {
1669         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1670
1671         if (!(req->flags & REQ_F_COMP_LOCKED)) {
1672                 unsigned long flags;
1673
1674                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1675                 __io_fail_links(req);
1676                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1677         } else {
1678                 __io_fail_links(req);
1679         }
1680
1681         io_cqring_ev_posted(ctx);
1682 }
1683
1684 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1685 {
1686         req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1687         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
1688                 io_kill_linked_timeout(req);
1689
1690         /*
1691          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1692          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1693          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1694          * of the chain.
1695          */
1696         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)))
1697                 return io_req_link_next(req);
1698         io_fail_links(req);
1699         return NULL;
1700 }
1701
1702 static struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1703 {
1704         if (likely(!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)))
1705                 return NULL;
1706         return __io_req_find_next(req);
1707 }
1708
1709 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req, struct callback_head *cb)
1710 {
1711         struct task_struct *tsk = req->task;
1712         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1713         int ret, notify = TWA_RESUME;
1714
1715         /*
1716          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup.
1717          * If we're not using an eventfd, then TWA_RESUME is always fine,
1718          * as we won't have dependencies between request completions for
1719          * other kernel wait conditions.
1720          */
1721         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
1722                 notify = 0;
1723         else if (ctx->cq_ev_fd)
1724                 notify = TWA_SIGNAL;
1725
1726         ret = task_work_add(tsk, cb, notify);
1727         if (!ret)
1728                 wake_up_process(tsk);
1729         return ret;
1730 }
1731
1732 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
1733 {
1734         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1735
1736         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1737         io_cqring_fill_event(req, error);
1738         io_commit_cqring(ctx);
1739         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1740
1741         io_cqring_ev_posted(ctx);
1742         req_set_fail_links(req);
1743         io_double_put_req(req);
1744 }
1745
1746 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
1747 {
1748         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1749
1750         __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
1751 }
1752
1753 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
1754 {
1755         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1756
1757         if (!__io_sq_thread_acquire_mm(ctx)) {
1758                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1759                 __io_queue_sqe(req, NULL, NULL);
1760                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1761         } else {
1762                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
1763         }
1764 }
1765
1766 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
1767 {
1768         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1769
1770         __io_req_task_submit(req);
1771 }
1772
1773 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
1774 {
1775         int ret;
1776
1777         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
1778
1779         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work);
1780         if (unlikely(ret)) {
1781                 struct task_struct *tsk;
1782
1783                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
1784                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
1785                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
1786                 wake_up_process(tsk);
1787         }
1788 }
1789
1790 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
1791 {
1792         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
1793
1794         if (nxt)
1795                 io_req_task_queue(nxt);
1796 }
1797
1798 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
1799 {
1800         io_queue_next(req);
1801         __io_free_req(req);
1802 }
1803
1804 struct req_batch {
1805         void *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
1806         int to_free;
1807
1808         struct task_struct      *task;
1809         int                     task_refs;
1810 };
1811
1812 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
1813 {
1814         rb->to_free = 0;
1815         rb->task_refs = 0;
1816         rb->task = NULL;
1817 }
1818
1819 static void __io_req_free_batch_flush(struct io_ring_ctx *ctx,
1820                                       struct req_batch *rb)
1821 {
1822         kmem_cache_free_bulk(req_cachep, rb->to_free, rb->reqs);
1823         percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->to_free);
1824         rb->to_free = 0;
1825 }
1826
1827 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
1828                                      struct req_batch *rb)
1829 {
1830         if (rb->to_free)
1831                 __io_req_free_batch_flush(ctx, rb);
1832         if (rb->task) {
1833                 put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
1834                 rb->task = NULL;
1835         }
1836 }
1837
1838 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req)
1839 {
1840         if (unlikely(io_is_fallback_req(req))) {
1841                 io_free_req(req);
1842                 return;
1843         }
1844         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
1845                 io_queue_next(req);
1846
1847         if (req->flags & REQ_F_TASK_PINNED) {
1848                 if (req->task != rb->task) {
1849                         if (rb->task)
1850                                 put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
1851                         rb->task = req->task;
1852                         rb->task_refs = 0;
1853                 }
1854                 rb->task_refs++;
1855                 req->flags &= ~REQ_F_TASK_PINNED;
1856         }
1857
1858         io_dismantle_req(req);
1859         rb->reqs[rb->to_free++] = req;
1860         if (unlikely(rb->to_free == ARRAY_SIZE(rb->reqs)))
1861                 __io_req_free_batch_flush(req->ctx, rb);
1862 }
1863
1864 /*
1865  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
1866  * was the last reference to this request.
1867  */
1868 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1869 {
1870         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1871
1872         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
1873                 nxt = io_req_find_next(req);
1874                 __io_free_req(req);
1875         }
1876         return nxt;
1877 }
1878
1879 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
1880 {
1881         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
1882                 io_free_req(req);
1883 }
1884
1885 static struct io_wq_work *io_steal_work(struct io_kiocb *req)
1886 {
1887         struct io_kiocb *nxt;
1888
1889         /*
1890          * A ref is owned by io-wq in which context we're. So, if that's the
1891          * last one, it's safe to steal next work. False negatives are Ok,
1892          * it just will be re-punted async in io_put_work()
1893          */
1894         if (refcount_read(&req->refs) != 1)
1895                 return NULL;
1896
1897         nxt = io_req_find_next(req);
1898         return nxt ? &nxt->work : NULL;
1899 }
1900
1901 /*
1902  * Must only be used if we don't need to care about links, usually from
1903  * within the completion handling itself.
1904  */
1905 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1906 {
1907         /* drop both submit and complete references */
1908         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1909                 __io_free_req(req);
1910 }
1911
1912 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1913 {
1914         /* drop both submit and complete references */
1915         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1916                 io_free_req(req);
1917 }
1918
1919 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx, bool noflush)
1920 {
1921         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1922
1923         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1924                 /*
1925                  * noflush == true is from the waitqueue handler, just ensure
1926                  * we wake up the task, and the next invocation will flush the
1927                  * entries. We cannot safely to it from here.
1928                  */
1929                 if (noflush && !list_empty(&ctx->cq_overflow_list))
1930                         return -1U;
1931
1932                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1933         }
1934
1935         /* See comment at the top of this file */
1936         smp_rmb();
1937         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head);
1938 }
1939
1940 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
1941 {
1942         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1943
1944         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
1945         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
1946 }
1947
1948 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
1949 {
1950         unsigned int cflags;
1951
1952         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
1953         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
1954         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
1955         kfree(kbuf);
1956         return cflags;
1957 }
1958
1959 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
1960 {
1961         struct io_buffer *kbuf;
1962
1963         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
1964         return io_put_kbuf(req, kbuf);
1965 }
1966
1967 static inline bool io_run_task_work(void)
1968 {
1969         if (current->task_works) {
1970                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1971                 task_work_run();
1972                 return true;
1973         }
1974
1975         return false;
1976 }
1977
1978 static void io_iopoll_queue(struct list_head *again)
1979 {
1980         struct io_kiocb *req;
1981
1982         do {
1983                 req = list_first_entry(again, struct io_kiocb, inflight_entry);
1984                 list_del(&req->inflight_entry);
1985                 __io_complete_rw(req, -EAGAIN, 0, NULL);
1986         } while (!list_empty(again));
1987 }
1988
1989 /*
1990  * Find and free completed poll iocbs
1991  */
1992 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1993                                struct list_head *done)
1994 {
1995         struct req_batch rb;
1996         struct io_kiocb *req;
1997         LIST_HEAD(again);
1998
1999         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2000         smp_rmb();
2001
2002         io_init_req_batch(&rb);
2003         while (!list_empty(done)) {
2004                 int cflags = 0;
2005
2006                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2007                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
2008                         req->iopoll_completed = 0;
2009                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &again);
2010                         continue;
2011                 }
2012                 list_del(&req->inflight_entry);
2013
2014                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2015                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2016
2017                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2018                 (*nr_events)++;
2019
2020                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2021                         io_req_free_batch(&rb, req);
2022         }
2023
2024         io_commit_cqring(ctx);
2025         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
2026                 io_cqring_ev_posted(ctx);
2027         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2028
2029         if (!list_empty(&again))
2030                 io_iopoll_queue(&again);
2031 }
2032
2033 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2034                         long min)
2035 {
2036         struct io_kiocb *req, *tmp;
2037         LIST_HEAD(done);
2038         bool spin;
2039         int ret;
2040
2041         /*
2042          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2043          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2044          */
2045         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2046
2047         ret = 0;
2048         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2049                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2050
2051                 /*
2052                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2053                  * If we find a request that requires polling, break out
2054                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2055                  */
2056                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2057                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2058                         continue;
2059                 }
2060                 if (!list_empty(&done))
2061                         break;
2062
2063                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2064                 if (ret < 0)
2065                         break;
2066
2067                 /* iopoll may have completed current req */
2068                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2069                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2070
2071                 if (ret && spin)
2072                         spin = false;
2073                 ret = 0;
2074         }
2075
2076         if (!list_empty(&done))
2077                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2078
2079         return ret;
2080 }
2081
2082 /*
2083  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2084  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2085  * as a non-spinning completion check.
2086  */
2087 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2088                                 long min)
2089 {
2090         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2091                 int ret;
2092
2093                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2094                 if (ret < 0)
2095                         return ret;
2096                 if (*nr_events >= min)
2097                         return 0;
2098         }
2099
2100         return 1;
2101 }
2102
2103 /*
2104  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2105  * find and complete them.
2106  */
2107 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2108 {
2109         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2110                 return;
2111
2112         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2113         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2114                 unsigned int nr_events = 0;
2115
2116                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2117
2118                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2119                 if (nr_events == 0)
2120                         break;
2121                 /*
2122                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2123                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2124                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2125                  */
2126                 if (need_resched()) {
2127                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2128                         cond_resched();
2129                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2130                 }
2131         }
2132         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2133 }
2134
2135 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2136 {
2137         unsigned int nr_events = 0;
2138         int iters = 0, ret = 0;
2139
2140         /*
2141          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2142          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2143          * that got punted to a workqueue.
2144          */
2145         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2146         do {
2147                 /*
2148                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2149                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2150                  * already triggered a CQE (eg in error).
2151                  */
2152                 if (io_cqring_events(ctx, false))
2153                         break;
2154
2155                 /*
2156                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2157                  * application entering polling for a command before it gets
2158                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2159                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2160                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2161                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2162                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2163                  * very same mutex.
2164                  */
2165                 if (!(++iters & 7)) {
2166                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2167                         io_run_task_work();
2168                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2169                 }
2170
2171                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2172                 if (ret <= 0)
2173                         break;
2174                 ret = 0;
2175         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2176
2177         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2178         return ret;
2179 }
2180
2181 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2182 {
2183         /*
2184          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2185          * thread.
2186          */
2187         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2188                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2189
2190                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2191         }
2192         file_end_write(req->file);
2193 }
2194
2195 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res,
2196                                   struct io_comp_state *cs)
2197 {
2198         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2199         int cflags = 0;
2200
2201         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2202                 kiocb_end_write(req);
2203
2204         if (res != req->result)
2205                 req_set_fail_links(req);
2206         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2207                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2208         __io_req_complete(req, res, cflags, cs);
2209 }
2210
2211 #ifdef CONFIG_BLOCK
2212 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req, int error)
2213 {
2214         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2215         ssize_t ret = -ECANCELED;
2216         struct iov_iter iter;
2217         int rw;
2218
2219         if (error) {
2220                 ret = error;
2221                 goto end_req;
2222         }
2223
2224         switch (req->opcode) {
2225         case IORING_OP_READV:
2226         case IORING_OP_READ_FIXED:
2227         case IORING_OP_READ:
2228                 rw = READ;
2229                 break;
2230         case IORING_OP_WRITEV:
2231         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2232         case IORING_OP_WRITE:
2233                 rw = WRITE;
2234                 break;
2235         default:
2236                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2237                                 req->opcode);
2238                 goto end_req;
2239         }
2240
2241         ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2242         if (ret < 0)
2243                 goto end_req;
2244         ret = io_setup_async_rw(req, ret, iovec, inline_vecs, &iter);
2245         if (!ret)
2246                 return true;
2247         kfree(iovec);
2248 end_req:
2249         req_set_fail_links(req);
2250         io_req_complete(req, ret);
2251         return false;
2252 }
2253
2254 static void io_rw_resubmit(struct callback_head *cb)
2255 {
2256         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2257         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2258         int err;
2259
2260         err = io_sq_thread_acquire_mm(ctx, req);
2261
2262         if (io_resubmit_prep(req, err)) {
2263                 refcount_inc(&req->refs);
2264                 io_queue_async_work(req);
2265         }
2266 }
2267 #endif
2268
2269 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req, long res)
2270 {
2271 #ifdef CONFIG_BLOCK
2272         int ret;
2273
2274         if ((res != -EAGAIN && res != -EOPNOTSUPP) || io_wq_current_is_worker())
2275                 return false;
2276
2277         init_task_work(&req->task_work, io_rw_resubmit);
2278         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work);
2279         if (!ret)
2280                 return true;
2281 #endif
2282         return false;
2283 }
2284
2285 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2286                              struct io_comp_state *cs)
2287 {
2288         if (!io_rw_reissue(req, res))
2289                 io_complete_rw_common(&req->rw.kiocb, res, cs);
2290 }
2291
2292 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2293 {
2294         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2295
2296         __io_complete_rw(req, res, res2, NULL);
2297 }
2298
2299 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2300 {
2301         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2302
2303         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2304                 kiocb_end_write(req);
2305
2306         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2307                 req_set_fail_links(req);
2308
2309         WRITE_ONCE(req->result, res);
2310         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2311         smp_wmb();
2312         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2313 }
2314
2315 /*
2316  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2317  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2318  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2319  * accessing the kiocb cookie.
2320  */
2321 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2322 {
2323         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2324
2325         /*
2326          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2327          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2328          * different devices.
2329          */
2330         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2331                 ctx->poll_multi_file = false;
2332         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2333                 struct io_kiocb *list_req;
2334
2335                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2336                                                 inflight_entry);
2337                 if (list_req->file != req->file)
2338                         ctx->poll_multi_file = true;
2339         }
2340
2341         /*
2342          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2343          * it to the front so we find it first.
2344          */
2345         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2346                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2347         else
2348                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2349
2350         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2351             wq_has_sleeper(&ctx->sqo_wait))
2352                 wake_up(&ctx->sqo_wait);
2353 }
2354
2355 static void __io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2356 {
2357         if (state->has_refs)
2358                 fput_many(state->file, state->has_refs);
2359         state->file = NULL;
2360 }
2361
2362 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2363 {
2364         if (state->file)
2365                 __io_state_file_put(state);
2366 }
2367
2368 /*
2369  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2370  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2371  * has more than one submission.
2372  */
2373 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2374 {
2375         if (!state)
2376                 return fget(fd);
2377
2378         if (state->file) {
2379                 if (state->fd == fd) {
2380                         state->has_refs--;
2381                         state->ios_left--;
2382                         return state->file;
2383                 }
2384                 __io_state_file_put(state);
2385         }
2386         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2387         if (!state->file)
2388                 return NULL;
2389
2390         state->fd = fd;
2391         state->ios_left--;
2392         state->has_refs = state->ios_left;
2393         return state->file;
2394 }
2395
2396 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2397 {
2398 #ifdef CONFIG_BLOCK
2399         return !bdev || queue_is_mq(bdev_get_queue(bdev));
2400 #else
2401         return true;
2402 #endif
2403 }
2404
2405 /*
2406  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2407  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2408  * inline.
2409  */
2410 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2411 {
2412         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2413
2414         if (S_ISBLK(mode)) {
2415                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_bdev))
2416                         return true;
2417                 return false;
2418         }
2419         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2420                 return true;
2421         if (S_ISREG(mode)) {
2422                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2423                     file->f_op != &io_uring_fops)
2424                         return true;
2425                 return false;
2426         }
2427
2428         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2429         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2430                 return true;
2431
2432         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2433                 return false;
2434
2435         if (rw == READ)
2436                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2437
2438         return file->f_op->write_iter != NULL;
2439 }
2440
2441 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2442                       bool force_nonblock)
2443 {
2444         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2445         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2446         unsigned ioprio;
2447         int ret;
2448
2449         if (S_ISREG(file_inode(req->file)->i_mode))
2450                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2451
2452         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2453         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(req->file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2454                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2455                 kiocb->ki_pos = req->file->f_pos;
2456         }
2457         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2458         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2459         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2460         if (unlikely(ret))
2461                 return ret;
2462
2463         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2464         if (ioprio) {
2465                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2466                 if (ret)
2467                         return ret;
2468
2469                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2470         } else
2471                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2472
2473         /* don't allow async punt if RWF_NOWAIT was requested */
2474         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2475                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2476
2477         if (kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT)
2478                 io_get_req_task(req);
2479
2480         if (force_nonblock)
2481                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
2482
2483         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2484                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2485                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2486                         return -EOPNOTSUPP;
2487
2488                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2489                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2490                 req->iopoll_completed = 0;
2491                 io_get_req_task(req);
2492         } else {
2493                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2494                         return -EINVAL;
2495                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2496         }
2497
2498         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2499         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2500         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2501         return 0;
2502 }
2503
2504 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2505 {
2506         switch (ret) {
2507         case -EIOCBQUEUED:
2508                 break;
2509         case -ERESTARTSYS:
2510         case -ERESTARTNOINTR:
2511         case -ERESTARTNOHAND:
2512         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2513                 /*
2514                  * We can't just restart the syscall, since previously
2515                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2516                  * IO with EINTR.
2517                  */
2518                 ret = -EINTR;
2519                 /* fall through */
2520         default:
2521                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2522         }
2523 }
2524
2525 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2526                        struct io_comp_state *cs)
2527 {
2528         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2529
2530         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2531                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2532         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2533                 __io_complete_rw(req, ret, 0, cs);
2534         else
2535                 io_rw_done(kiocb, ret);
2536 }
2537
2538 static ssize_t io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw,
2539                                struct iov_iter *iter)
2540 {
2541         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2542         size_t len = req->rw.len;
2543         struct io_mapped_ubuf *imu;
2544         u16 index, buf_index;
2545         size_t offset;
2546         u64 buf_addr;
2547
2548         /* attempt to use fixed buffers without having provided iovecs */
2549         if (unlikely(!ctx->user_bufs))
2550                 return -EFAULT;
2551
2552         buf_index = req->buf_index;
2553         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2554                 return -EFAULT;
2555
2556         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2557         imu = &ctx->user_bufs[index];
2558         buf_addr = req->rw.addr;
2559
2560         /* overflow */
2561         if (buf_addr + len < buf_addr)
2562                 return -EFAULT;
2563         /* not inside the mapped region */
2564         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2565                 return -EFAULT;
2566
2567         /*
2568          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2569          * and advance us to the beginning.
2570          */
2571         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2572         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2573
2574         if (offset) {
2575                 /*
2576                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2577                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2578                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2579                  * we know that:
2580                  *
2581                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2582                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2583                  *    first and last bvec
2584                  *
2585                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2586                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2587                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2588                  * since we can just skip the first segment, which may not
2589                  * be PAGE_SIZE aligned.
2590                  */
2591                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2592
2593                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2594                         iov_iter_advance(iter, offset);
2595                 } else {
2596                         unsigned long seg_skip;
2597
2598                         /* skip first vec */
2599                         offset -= bvec->bv_len;
2600                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2601
2602                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2603                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2604                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2605                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2606                 }
2607         }
2608
2609         return len;
2610 }
2611
2612 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2613 {
2614         if (needs_lock)
2615                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2616 }
2617
2618 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2619 {
2620         /*
2621          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2622          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2623          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2624          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2625          */
2626         if (needs_lock)
2627                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2628 }
2629
2630 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2631                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2632                                           bool needs_lock)
2633 {
2634         struct io_buffer *head;
2635
2636         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2637                 return kbuf;
2638
2639         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2640
2641         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2642
2643         head = idr_find(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2644         if (head) {
2645                 if (!list_empty(&head->list)) {
2646                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2647                                                         list);
2648                         list_del(&kbuf->list);
2649                 } else {
2650                         kbuf = head;
2651                         idr_remove(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2652                 }
2653                 if (*len > kbuf->len)
2654                         *len = kbuf->len;
2655         } else {
2656                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2657         }
2658
2659         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2660
2661         return kbuf;
2662 }
2663
2664 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2665                                         bool needs_lock)
2666 {
2667         struct io_buffer *kbuf;
2668         u16 bgid;
2669
2670         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2671         bgid = req->buf_index;
2672         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2673         if (IS_ERR(kbuf))
2674                 return kbuf;
2675         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2676         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2677         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2678 }
2679
2680 #ifdef CONFIG_COMPAT
2681 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2682                                 bool needs_lock)
2683 {
2684         struct compat_iovec __user *uiov;
2685         compat_ssize_t clen;
2686         void __user *buf;
2687         ssize_t len;
2688
2689         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2690         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2691                 return -EFAULT;
2692         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2693                 return -EFAULT;
2694         if (clen < 0)
2695                 return -EINVAL;
2696
2697         len = clen;
2698         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2699         if (IS_ERR(buf))
2700                 return PTR_ERR(buf);
2701         iov[0].iov_base = buf;
2702         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2703         return 0;
2704 }
2705 #endif
2706
2707 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2708                                       bool needs_lock)
2709 {
2710         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2711         void __user *buf;
2712         ssize_t len;
2713
2714         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2715                 return -EFAULT;
2716
2717         len = iov[0].iov_len;
2718         if (len < 0)
2719                 return -EINVAL;
2720         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2721         if (IS_ERR(buf))
2722                 return PTR_ERR(buf);
2723         iov[0].iov_base = buf;
2724         iov[0].iov_len = len;
2725         return 0;
2726 }
2727
2728 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2729                                     bool needs_lock)
2730 {
2731         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2732                 struct io_buffer *kbuf;
2733
2734                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2735                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2736                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2737                 return 0;
2738         }
2739         if (!req->rw.len)
2740                 return 0;
2741         else if (req->rw.len > 1)
2742                 return -EINVAL;
2743
2744 #ifdef CONFIG_COMPAT
2745         if (req->ctx->compat)
2746                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2747 #endif
2748
2749         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2750 }
2751
2752 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
2753                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
2754                                bool needs_lock)
2755 {
2756         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2757         size_t sqe_len = req->rw.len;
2758         ssize_t ret;
2759         u8 opcode;
2760
2761         opcode = req->opcode;
2762         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2763                 *iovec = NULL;
2764                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
2765         }
2766
2767         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
2768         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
2769                 return -EINVAL;
2770
2771         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
2772                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2773                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
2774                         if (IS_ERR(buf)) {
2775                                 *iovec = NULL;
2776                                 return PTR_ERR(buf);
2777                         }
2778                         req->rw.len = sqe_len;
2779                 }
2780
2781                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
2782                 *iovec = NULL;
2783                 return ret < 0 ? ret : sqe_len;
2784         }
2785
2786         if (req->io) {
2787                 struct io_async_rw *iorw = &req->io->rw;
2788
2789                 iov_iter_init(iter, rw, iorw->iov, iorw->nr_segs, iorw->size);
2790                 *iovec = NULL;
2791                 return iorw->size;
2792         }
2793
2794         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2795                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
2796                 if (!ret) {
2797                         ret = (*iovec)->iov_len;
2798                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, ret);
2799                 }
2800                 *iovec = NULL;
2801                 return ret;
2802         }
2803
2804 #ifdef CONFIG_COMPAT
2805         if (req->ctx->compat)
2806                 return compat_import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV,
2807                                                 iovec, iter);
2808 #endif
2809
2810         return import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter);
2811 }
2812
2813 /*
2814  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
2815  * by looping over ->read() or ->write() manually.
2816  */
2817 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct file *file, struct kiocb *kiocb,
2818                            struct iov_iter *iter)
2819 {
2820         ssize_t ret = 0;
2821
2822         /*
2823          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
2824          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
2825          * the kiocb to be handled from an async context.
2826          */
2827         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2828                 return -EOPNOTSUPP;
2829         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2830                 return -EAGAIN;
2831
2832         while (iov_iter_count(iter)) {
2833                 struct iovec iovec;
2834                 ssize_t nr;
2835
2836                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
2837                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
2838                 } else {
2839                         /* fixed buffers import bvec */
2840                         iovec.iov_base = kmap(iter->bvec->bv_page)
2841                                                 + iter->iov_offset;
2842                         iovec.iov_len = min(iter->count,
2843                                         iter->bvec->bv_len - iter->iov_offset);
2844                 }
2845
2846                 if (rw == READ) {
2847                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
2848                                               iovec.iov_len, &kiocb->ki_pos);
2849                 } else {
2850                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
2851                                                iovec.iov_len, &kiocb->ki_pos);
2852                 }
2853
2854                 if (iov_iter_is_bvec(iter))
2855                         kunmap(iter->bvec->bv_page);
2856
2857                 if (nr < 0) {
2858                         if (!ret)
2859                                 ret = nr;
2860                         break;
2861                 }
2862                 ret += nr;
2863                 if (nr != iovec.iov_len)
2864                         break;
2865                 iov_iter_advance(iter, nr);
2866         }
2867
2868         return ret;
2869 }
2870
2871 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
2872                           struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
2873                           struct iov_iter *iter)
2874 {
2875         struct io_async_rw *rw = &req->io->rw;
2876
2877         rw->nr_segs = iter->nr_segs;
2878         rw->size = io_size;
2879         if (!iovec) {
2880                 rw->iov = rw->fast_iov;
2881                 if (rw->iov != fast_iov)
2882                         memcpy(rw->iov, fast_iov,
2883                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
2884         } else {
2885                 rw->iov = iovec;
2886                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
2887         }
2888 }
2889
2890 static inline int __io_alloc_async_ctx(struct io_kiocb *req)
2891 {
2892         req->io = kmalloc(sizeof(*req->io), GFP_KERNEL);
2893         return req->io == NULL;
2894 }
2895
2896 static int io_alloc_async_ctx(struct io_kiocb *req)
2897 {
2898         if (!io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2899                 return 0;
2900
2901         return  __io_alloc_async_ctx(req);
2902 }
2903
2904 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
2905                              struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
2906                              struct iov_iter *iter)
2907 {
2908         if (!io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2909                 return 0;
2910         if (!req->io) {
2911                 if (__io_alloc_async_ctx(req))
2912                         return -ENOMEM;
2913
2914                 io_req_map_rw(req, io_size, iovec, fast_iov, iter);
2915         }
2916         return 0;
2917 }
2918
2919 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw,
2920                                    bool force_nonblock)
2921 {
2922         struct io_async_ctx *io = req->io;
2923         struct iov_iter iter;
2924         ssize_t ret;
2925
2926         io->rw.iov = io->rw.fast_iov;
2927         req->io = NULL;
2928         ret = io_import_iovec(rw, req, &io->rw.iov, &iter, !force_nonblock);
2929         req->io = io;
2930         if (unlikely(ret < 0))
2931                 return ret;
2932
2933         io_req_map_rw(req, ret, io->rw.iov, io->rw.fast_iov, &iter);
2934         return 0;
2935 }
2936
2937 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2938                         bool force_nonblock)
2939 {
2940         ssize_t ret;
2941
2942         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
2943         if (ret)
2944                 return ret;
2945
2946         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
2947                 return -EBADF;
2948
2949         /* either don't need iovec imported or already have it */
2950         if (!req->io || req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
2951                 return 0;
2952         return io_rw_prep_async(req, READ, force_nonblock);
2953 }
2954
2955 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
2956                              int sync, void *arg)
2957 {
2958         struct wait_page_queue *wpq;
2959         struct io_kiocb *req = wait->private;
2960         struct wait_page_key *key = arg;
2961         int ret;
2962
2963         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
2964
2965         if (!wake_page_match(wpq, key))
2966                 return 0;
2967
2968         list_del_init(&wait->entry);
2969
2970         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
2971         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
2972         refcount_inc(&req->refs);
2973         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work);
2974         if (unlikely(ret)) {
2975                 struct task_struct *tsk;
2976
2977                 /* queue just for cancelation */
2978                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
2979                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
2980                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
2981                 wake_up_process(tsk);
2982         }
2983         return 1;
2984 }
2985
2986 static inline int kiocb_wait_page_queue_init(struct kiocb *kiocb,
2987                                              struct wait_page_queue *wait,
2988                                              wait_queue_func_t func,
2989                                              void *data)
2990 {
2991         /* Can't support async wakeup with polled IO */
2992         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2993                 return -EINVAL;
2994         if (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC) {
2995                 wait->wait.func = func;
2996                 wait->wait.private = data;
2997                 wait->wait.flags = 0;
2998                 INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
2999                 kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3000                 kiocb->ki_waitq = wait;
3001                 return 0;
3002         }
3003
3004         return -EOPNOTSUPP;
3005 }
3006
3007
3008 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3009 {
3010         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3011         int ret;
3012
3013         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3014         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3015                 return false;
3016
3017         /* already tried, or we're doing O_DIRECT */
3018         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_WAITQ))
3019                 return false;
3020         /*
3021          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3022          * support callback based unlocks
3023          */
3024         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3025                 return false;
3026
3027         /*
3028          * If request type doesn't require req->io to defer in general,
3029          * we need to allocate it here
3030          */
3031         if (!req->io && __io_alloc_async_ctx(req))
3032                 return false;
3033
3034         ret = kiocb_wait_page_queue_init(kiocb, &req->io->rw.wpq,
3035                                                 io_async_buf_func, req);
3036         if (!ret) {
3037                 io_get_req_task(req);
3038                 return true;
3039         }
3040
3041         return false;
3042 }
3043
3044 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3045 {
3046         if (req->file->f_op->read_iter)
3047                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3048         return loop_rw_iter(READ, req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3049 }
3050
3051 static int io_read(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3052                    struct io_comp_state *cs)
3053 {
3054         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3055         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3056         struct iov_iter iter;
3057         size_t iov_count;
3058         ssize_t io_size, ret, ret2;
3059         unsigned long nr_segs;
3060
3061         ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, &iter, !force_nonblock);
3062         if (ret < 0)
3063                 return ret;
3064         io_size = ret;
3065         req->result = io_size;
3066
3067         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3068         if (!force_nonblock)
3069                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3070
3071         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3072         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ))
3073                 goto copy_iov;
3074
3075         iov_count = iov_iter_count(&iter);
3076         nr_segs = iter.nr_segs;
3077         ret = rw_verify_area(READ, req->file, &kiocb->ki_pos, iov_count);
3078         if (unlikely(ret))
3079                 goto out_free;
3080
3081         ret2 = io_iter_do_read(req, &iter);
3082
3083         /* Catch -EAGAIN return for forced non-blocking submission */
3084         if (!force_nonblock || (ret2 != -EAGAIN && ret2 != -EIO)) {
3085                 kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3086         } else {
3087                 iter.count = iov_count;
3088                 iter.nr_segs = nr_segs;
3089 copy_iov:
3090                 ret = io_setup_async_rw(req, io_size, iovec, inline_vecs,
3091                                         &iter);
3092                 if (ret)
3093                         goto out_free;
3094                 /* it's copied and will be cleaned with ->io */
3095                 iovec = NULL;
3096                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3097                 if (io_rw_should_retry(req)) {
3098                         ret2 = io_iter_do_read(req, &iter);
3099                         if (ret2 == -EIOCBQUEUED) {
3100                                 goto out_free;
3101                         } else if (ret2 != -EAGAIN) {
3102                                 kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3103                                 goto out_free;
3104                         }
3105                 }
3106                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3107                 return -EAGAIN;
3108         }
3109 out_free:
3110         if (iovec)
3111                 kfree(iovec);
3112         return ret;
3113 }
3114
3115 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
3116                          bool force_nonblock)
3117 {
3118         ssize_t ret;
3119
3120         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
3121         if (ret)
3122                 return ret;
3123
3124         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3125                 return -EBADF;
3126
3127         /* either don't need iovec imported or already have it */
3128         if (!req->io || req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3129                 return 0;
3130         return io_rw_prep_async(req, WRITE, force_nonblock);
3131 }
3132
3133 static int io_write(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3134                     struct io_comp_state *cs)
3135 {
3136         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3137         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3138         struct iov_iter iter;
3139         size_t iov_count;
3140         ssize_t ret, ret2, io_size;
3141         unsigned long nr_segs;
3142
3143         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, &iter, !force_nonblock);
3144         if (ret < 0)
3145                 return ret;
3146         io_size = ret;
3147         req->result = io_size;
3148
3149         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3150         if (!force_nonblock)
3151                 req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3152
3153         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3154         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3155                 goto copy_iov;
3156
3157         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3158         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3159             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3160                 goto copy_iov;
3161
3162         iov_count = iov_iter_count(&iter);
3163         nr_segs = iter.nr_segs;
3164         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, &kiocb->ki_pos, iov_count);
3165         if (unlikely(ret))
3166                 goto out_free;
3167
3168         /*
3169          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3170          * which will be released by another thread in
3171          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3172          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3173          * we return to userspace.
3174          */
3175         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3176                 __sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb,
3177                                         SB_FREEZE_WRITE, true);
3178                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3179                                         SB_FREEZE_WRITE);
3180         }
3181         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3182
3183         if (req->file->f_op->write_iter)
3184                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, &iter);
3185         else
3186                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req->file, kiocb, &iter);
3187
3188         /*
3189          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3190          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3191          */
3192         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3193                 ret2 = -EAGAIN;
3194         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3195                 kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3196         } else {
3197                 iter.count = iov_count;
3198                 iter.nr_segs = nr_segs;
3199 copy_iov:
3200                 ret = io_setup_async_rw(req, io_size, iovec, inline_vecs,
3201                                         &iter);
3202                 if (ret)
3203                         goto out_free;
3204                 /* it's copied and will be cleaned with ->io */
3205                 iovec = NULL;
3206                 return -EAGAIN;
3207         }
3208 out_free:
3209         if (iovec)
3210                 kfree(iovec);
3211         return ret;
3212 }
3213
3214 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3215                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3216 {
3217         struct io_splice* sp = &req->splice;
3218         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3219         int ret;
3220
3221         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3222                 return 0;
3223         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3224                 return -EINVAL;
3225
3226         sp->file_in = NULL;
3227         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3228         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3229
3230         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3231                 return -EINVAL;
3232
3233         ret = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in), &sp->file_in,
3234                           (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3235         if (ret)
3236                 return ret;
3237         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3238
3239         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3240                 /*
3241                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3242                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3243                  */
3244                 io_req_init_async(req);
3245                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3246         }
3247
3248         return 0;
3249 }
3250
3251 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3252                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3253 {
3254         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3255                 return -EINVAL;
3256         return __io_splice_prep(req, sqe);
3257 }
3258
3259 static int io_tee(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3260 {
3261         struct io_splice *sp = &req->splice;
3262         struct file *in = sp->file_in;
3263         struct file *out = sp->file_out;
3264         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3265         long ret = 0;
3266
3267         if (force_nonblock)
3268                 return -EAGAIN;
3269         if (sp->len)
3270                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3271
3272         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3273         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3274
3275         if (ret != sp->len)
3276                 req_set_fail_links(req);
3277         io_req_complete(req, ret);
3278         return 0;
3279 }
3280
3281 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3282 {
3283         struct io_splice* sp = &req->splice;
3284
3285         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3286         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3287         return __io_splice_prep(req, sqe);
3288 }
3289
3290 static int io_splice(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3291 {
3292         struct io_splice *sp = &req->splice;
3293         struct file *in = sp->file_in;
3294         struct file *out = sp->file_out;
3295         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3296         loff_t *poff_in, *poff_out;
3297         long ret = 0;
3298
3299         if (force_nonblock)
3300                 return -EAGAIN;
3301
3302         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3303         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3304
3305         if (sp->len)
3306                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3307
3308         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3309         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3310
3311         if (ret != sp->len)
3312                 req_set_fail_links(req);
3313         io_req_complete(req, ret);
3314         return 0;
3315 }
3316
3317 /*
3318  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3319  */
3320 static int io_nop(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
3321 {
3322         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3323
3324         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3325                 return -EINVAL;
3326
3327         __io_req_complete(req, 0, 0, cs);
3328         return 0;
3329 }
3330
3331 static int io_prep_fsync(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3332 {
3333         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3334
3335         if (!req->file)
3336                 return -EBADF;
3337
3338         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3339                 return -EINVAL;
3340         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3341                 return -EINVAL;
3342
3343         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3344         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3345                 return -EINVAL;
3346
3347         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3348         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3349         return 0;
3350 }
3351
3352 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3353 {
3354         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3355         int ret;
3356
3357         /* fsync always requires a blocking context */
3358         if (force_nonblock)
3359                 return -EAGAIN;
3360
3361         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3362                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3363                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3364         if (ret < 0)
3365                 req_set_fail_links(req);
3366         io_req_complete(req, ret);
3367         return 0;
3368 }
3369
3370 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3371                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3372 {
3373         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3374                 return -EINVAL;
3375         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3376                 return -EINVAL;
3377
3378         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3379         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3380         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3381         return 0;
3382 }
3383
3384 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3385 {
3386         int ret;
3387
3388         /* fallocate always requiring blocking context */
3389         if (force_nonblock)
3390                 return -EAGAIN;
3391         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3392                                 req->sync.len);
3393         if (ret < 0)
3394                 req_set_fail_links(req);
3395         io_req_complete(req, ret);
3396         return 0;
3397 }
3398
3399 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3400 {
3401         const char __user *fname;
3402         int ret;
3403
3404         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3405                 return -EINVAL;
3406         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3407                 return -EINVAL;
3408         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3409                 return -EBADF;
3410
3411         /* open.how should be already initialised */
3412         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3413                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3414
3415         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3416         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3417         req->open.filename = getname(fname);
3418         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3419                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3420                 req->open.filename = NULL;
3421                 return ret;
3422         }
3423         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3424         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3425         return 0;
3426 }
3427
3428 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3429 {
3430         u64 flags, mode;
3431
3432         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3433                 return 0;
3434         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3435         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3436         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3437         return __io_openat_prep(req, sqe);
3438 }
3439
3440 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3441 {
3442         struct open_how __user *how;
3443         size_t len;
3444         int ret;
3445
3446         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3447                 return 0;
3448         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3449         len = READ_ONCE(sqe->len);
3450         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3451                 return -EINVAL;
3452
3453         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3454                                         len);
3455         if (ret)
3456                 return ret;
3457
3458         return __io_openat_prep(req, sqe);
3459 }
3460
3461 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3462 {
3463         struct open_flags op;
3464         struct file *file;
3465         int ret;
3466
3467         if (force_nonblock)
3468                 return -EAGAIN;
3469
3470         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3471         if (ret)
3472                 goto err;
3473
3474         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3475         if (ret < 0)
3476                 goto err;
3477
3478         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3479         if (IS_ERR(file)) {
3480                 put_unused_fd(ret);
3481                 ret = PTR_ERR(file);
3482         } else {
3483                 fsnotify_open(file);
3484                 fd_install(ret, file);
3485         }
3486 err:
3487         putname(req->open.filename);
3488         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3489         if (ret < 0)
3490                 req_set_fail_links(req);
3491         io_req_complete(req, ret);
3492         return 0;
3493 }
3494
3495 static int io_openat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3496 {
3497         return io_openat2(req, force_nonblock);
3498 }
3499
3500 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3501                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3502 {
3503         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3504         u64 tmp;
3505
3506         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3507                 return -EINVAL;
3508
3509         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3510         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3511                 return -EINVAL;
3512
3513         memset(p, 0, sizeof(*p));
3514         p->nbufs = tmp;
3515         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3516         return 0;
3517 }
3518
3519 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3520                                int bgid, unsigned nbufs)
3521 {
3522         unsigned i = 0;
3523
3524         /* shouldn't happen */
3525         if (!nbufs)
3526                 return 0;
3527
3528         /* the head kbuf is the list itself */
3529         while (!list_empty(&buf->list)) {
3530                 struct io_buffer *nxt;
3531
3532                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3533                 list_del(&nxt->list);
3534                 kfree(nxt);
3535                 if (++i == nbufs)
3536                         return i;
3537         }
3538         i++;
3539         kfree(buf);
3540         idr_remove(&ctx->io_buffer_idr, bgid);
3541
3542         return i;
3543 }
3544
3545 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3546                              struct io_comp_state *cs)
3547 {
3548         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3549         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3550         struct io_buffer *head;
3551         int ret = 0;
3552
3553         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3554
3555         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3556
3557         ret = -ENOENT;
3558         head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3559         if (head)
3560                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3561
3562         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3563         if (ret < 0)
3564                 req_set_fail_links(req);
3565         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3566         return 0;
3567 }
3568
3569 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3570                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3571 {
3572         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3573         u64 tmp;
3574
3575         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3576                 return -EINVAL;
3577
3578         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3579         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3580                 return -E2BIG;
3581         p->nbufs = tmp;
3582         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3583         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3584
3585         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), (p->len * p->nbufs)))
3586                 return -EFAULT;
3587
3588         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3589         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3590         if (tmp > USHRT_MAX)
3591                 return -E2BIG;
3592         p->bid = tmp;
3593         return 0;
3594 }
3595
3596 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3597 {
3598         struct io_buffer *buf;
3599         u64 addr = pbuf->addr;
3600         int i, bid = pbuf->bid;
3601
3602         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3603                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3604                 if (!buf)
3605                         break;
3606
3607                 buf->addr = addr;
3608                 buf->len = pbuf->len;
3609                 buf->bid = bid;
3610                 addr += pbuf->len;
3611                 bid++;
3612                 if (!*head) {
3613                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
3614                         *head = buf;
3615                 } else {
3616                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
3617                 }
3618         }
3619
3620         return i ? i : -ENOMEM;
3621 }
3622
3623 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3624                               struct io_comp_state *cs)
3625 {
3626         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3627         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3628         struct io_buffer *head, *list;
3629         int ret = 0;
3630
3631         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3632
3633         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3634
3635         list = head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3636
3637         ret = io_add_buffers(p, &head);
3638         if (ret < 0)
3639                 goto out;
3640
3641         if (!list) {
3642                 ret = idr_alloc(&ctx->io_buffer_idr, head, p->bgid, p->bgid + 1,
3643                                         GFP_KERNEL);
3644                 if (ret < 0) {
3645                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
3646                         goto out;
3647                 }
3648         }
3649 out:
3650         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3651         if (ret < 0)
3652                 req_set_fail_links(req);
3653         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3654         return 0;
3655 }
3656
3657 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
3658                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3659 {
3660 #if defined(CONFIG_EPOLL)
3661         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3662                 return -EINVAL;
3663         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3664                 return -EINVAL;
3665
3666         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3667         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
3668         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
3669
3670         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
3671                 struct epoll_event __user *ev;
3672
3673                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3674                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
3675                         return -EFAULT;
3676         }
3677
3678         return 0;
3679 #else
3680         return -EOPNOTSUPP;
3681 #endif
3682 }
3683
3684 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3685                         struct io_comp_state *cs)
3686 {
3687 #if defined(CONFIG_EPOLL)
3688         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
3689         int ret;
3690
3691         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
3692         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3693                 return -EAGAIN;
3694
3695         if (ret < 0)
3696                 req_set_fail_links(req);
3697         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3698         return 0;
3699 #else
3700         return -EOPNOTSUPP;
3701 #endif
3702 }
3703
3704 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3705 {
3706 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
3707         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
3708                 return -EINVAL;
3709         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3710                 return -EINVAL;
3711
3712         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3713         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
3714         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
3715         return 0;
3716 #else
3717         return -EOPNOTSUPP;
3718 #endif
3719 }
3720
3721 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3722 {
3723 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
3724         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
3725         int ret;
3726
3727         if (force_nonblock)
3728                 return -EAGAIN;
3729
3730         ret = do_madvise(ma->addr, ma->len, ma->advice);
3731         if (ret < 0)
3732                 req_set_fail_links(req);
3733         io_req_complete(req, ret);
3734         return 0;
3735 #else
3736         return -EOPNOTSUPP;
3737 #endif
3738 }
3739
3740 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3741 {
3742         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
3743                 return -EINVAL;
3744         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3745                 return -EINVAL;
3746
3747         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
3748         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
3749         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
3750         return 0;
3751 }
3752
3753 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3754 {
3755         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
3756         int ret;
3757
3758         if (force_nonblock) {
3759                 switch (fa->advice) {
3760                 case POSIX_FADV_NORMAL:
3761                 case POSIX_FADV_RANDOM:
3762                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
3763                         break;
3764                 default:
3765                         return -EAGAIN;
3766                 }
3767         }
3768
3769         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
3770         if (ret < 0)
3771                 req_set_fail_links(req);
3772         io_req_complete(req, ret);
3773         return 0;
3774 }
3775
3776 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3777 {
3778         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3779                 return -EINVAL;
3780         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3781                 return -EINVAL;
3782         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
3783                 return -EBADF;
3784
3785         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3786         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
3787         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3788         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3789         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
3790
3791         return 0;
3792 }
3793
3794 static int io_statx(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3795 {
3796         struct io_statx *ctx = &req->statx;
3797         int ret;
3798
3799         if (force_nonblock) {
3800                 /* only need file table for an actual valid fd */
3801                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
3802                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
3803                 return -EAGAIN;
3804         }
3805
3806         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
3807                        ctx->buffer);
3808
3809         if (ret < 0)
3810                 req_set_fail_links(req);
3811         io_req_complete(req, ret);
3812         return 0;
3813 }
3814
3815 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3816 {
3817         /*
3818          * If we queue this for async, it must not be cancellable. That would
3819          * leave the 'file' in an undeterminate state, and here need to modify
3820          * io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3821          */
3822         io_req_init_async(req);
3823         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NO_CANCEL;
3824
3825         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3826                 return -EINVAL;
3827         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
3828             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
3829                 return -EINVAL;
3830         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
3831                 return -EBADF;
3832
3833         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
3834         if ((req->file && req->file->f_op == &io_uring_fops) ||
3835             req->close.fd == req->ctx->ring_fd)
3836                 return -EBADF;
3837
3838         req->close.put_file = NULL;
3839         return 0;
3840 }
3841
3842 static int io_close(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3843                     struct io_comp_state *cs)
3844 {
3845         struct io_close *close = &req->close;
3846         int ret;
3847
3848         /* might be already done during nonblock submission */
3849         if (!close->put_file) {
3850                 ret = __close_fd_get_file(close->fd, &close->put_file);
3851                 if (ret < 0)
3852                         return (ret == -ENOENT) ? -EBADF : ret;
3853         }
3854
3855         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
3856         if (close->put_file->f_op->flush && force_nonblock) {
3857                 /* was never set, but play safe */
3858                 req->flags &= ~REQ_F_NOWAIT;
3859                 /* avoid grabbing files - we don't need the files */
3860                 req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
3861                 return -EAGAIN;
3862         }
3863
3864         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
3865         ret = filp_close(close->put_file, req->work.files);
3866         if (ret < 0)
3867                 req_set_fail_links(req);
3868         fput(close->put_file);
3869         close->put_file = NULL;
3870         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3871         return 0;
3872 }
3873
3874 static int io_prep_sfr(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3875 {
3876         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3877
3878         if (!req->file)
3879                 return -EBADF;
3880
3881         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3882                 return -EINVAL;
3883         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3884                 return -EINVAL;
3885
3886         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3887         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3888         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
3889         return 0;
3890 }
3891
3892 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3893 {
3894         int ret;
3895
3896         /* sync_file_range always requires a blocking context */
3897         if (force_nonblock)
3898                 return -EAGAIN;
3899
3900         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
3901                                 req->sync.flags);
3902         if (ret < 0)
3903                 req_set_fail_links(req);
3904         io_req_complete(req, ret);
3905         return 0;
3906 }
3907
3908 #if defined(CONFIG_NET)
3909 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
3910                               struct io_async_msghdr *kmsg)
3911 {
3912         if (req->io)
3913                 return -EAGAIN;
3914         if (io_alloc_async_ctx(req)) {
3915                 if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
3916                         kfree(kmsg->iov);
3917                 return -ENOMEM;
3918         }
3919         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3920         memcpy(&req->io->msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
3921         return -EAGAIN;
3922 }
3923
3924 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
3925                                struct io_async_msghdr *iomsg)
3926 {
3927         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
3928         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
3929         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
3930                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->iov);
3931 }
3932
3933 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3934 {
3935         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3936         struct io_async_ctx *io = req->io;
3937         int ret;
3938
3939         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3940                 return -EINVAL;
3941
3942         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
3943         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3944         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
3945
3946 #ifdef CONFIG_COMPAT
3947         if (req->ctx->compat)
3948                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
3949 #endif
3950
3951         if (!io || req->opcode == IORING_OP_SEND)
3952                 return 0;
3953         /* iovec is already imported */
3954         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3955                 return 0;
3956
3957         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &io->msg);
3958         if (!ret)
3959                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3960         return ret;
3961 }
3962
3963 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3964                       struct io_comp_state *cs)
3965 {
3966         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
3967         struct socket *sock;
3968         unsigned flags;
3969         int ret;
3970
3971         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3972         if (unlikely(!sock))
3973                 return ret;
3974
3975         if (req->io) {
3976                 kmsg = &req->io->msg;
3977                 kmsg->msg.msg_name = &req->io->msg.addr;
3978                 /* if iov is set, it's allocated already */
3979                 if (!kmsg->iov)
3980                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
3981                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
3982         } else {
3983                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
3984                 if (ret)
3985                         return ret;
3986                 kmsg = &iomsg;
3987         }
3988
3989         flags = req->sr_msg.msg_flags;
3990         if (flags & MSG_DONTWAIT)
3991                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3992         else if (force_nonblock)
3993                 flags |= MSG_DONTWAIT;
3994
3995         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
3996         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3997                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
3998         if (ret == -ERESTARTSYS)
3999                 ret = -EINTR;
4000
4001         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4002                 kfree(kmsg->iov);
4003         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4004         if (ret < 0)
4005                 req_set_fail_links(req);
4006         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4007         return 0;
4008 }
4009
4010 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4011                    struct io_comp_state *cs)
4012 {
4013         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4014         struct msghdr msg;
4015         struct iovec iov;
4016         struct socket *sock;
4017         unsigned flags;
4018         int ret;
4019
4020         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4021         if (unlikely(!sock))
4022                 return ret;
4023
4024         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4025         if (unlikely(ret))
4026                 return ret;;
4027
4028         msg.msg_name = NULL;
4029         msg.msg_control = NULL;
4030         msg.msg_controllen = 0;
4031         msg.msg_namelen = 0;
4032
4033         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4034         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4035                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4036         else if (force_nonblock)
4037                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4038
4039         msg.msg_flags = flags;
4040         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4041         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4042                 return -EAGAIN;
4043         if (ret == -ERESTARTSYS)
4044                 ret = -EINTR;
4045
4046         if (ret < 0)
4047                 req_set_fail_links(req);
4048         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4049         return 0;
4050 }
4051
4052 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4053                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4054 {
4055         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4056         struct iovec __user *uiov;
4057         size_t iov_len;
4058         int ret;
4059
4060         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4061                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4062         if (ret)
4063                 return ret;
4064
4065         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4066                 if (iov_len > 1)
4067                         return -EINVAL;
4068                 if (copy_from_user(iomsg->iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4069                         return -EFAULT;
4070                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4071                 iov_iter_init(&iomsg->msg.msg_iter, READ, iomsg->iov, 1,
4072                                 sr->len);
4073                 iomsg->iov = NULL;
4074         } else {
4075                 ret = import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4076                                         &iomsg->iov, &iomsg->msg.msg_iter);
4077                 if (ret > 0)
4078                         ret = 0;
4079         }
4080
4081         return ret;
4082 }
4083
4084 #ifdef CONFIG_COMPAT
4085 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4086                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4087 {
4088         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4089         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4090         struct compat_iovec __user *uiov;
4091         compat_uptr_t ptr;
4092         compat_size_t len;
4093         int ret;
4094
4095         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4096         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4097                                         &ptr, &len);
4098         if (ret)
4099                 return ret;
4100
4101         uiov = compat_ptr(ptr);
4102         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4103                 compat_ssize_t clen;
4104
4105                 if (len > 1)
4106                         return -EINVAL;
4107                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4108                         return -EFAULT;
4109                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4110                         return -EFAULT;
4111                 if (clen < 0)
4112                         return -EINVAL;
4113                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4114                 iomsg->iov = NULL;
4115         } else {
4116                 ret = compat_import_iovec(READ, uiov, len, UIO_FASTIOV,
4117                                                 &iomsg->iov,
4118                                                 &iomsg->msg.msg_iter);
4119                 if (ret < 0)
4120                         return ret;
4121         }
4122
4123         return 0;
4124 }
4125 #endif
4126
4127 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4128                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4129 {
4130         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4131         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4132
4133 #ifdef CONFIG_COMPAT
4134         if (req->ctx->compat)
4135                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4136 #endif
4137
4138         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4139 }
4140
4141 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4142                                                bool needs_lock)
4143 {
4144         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4145         struct io_buffer *kbuf;
4146
4147         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4148         if (IS_ERR(kbuf))
4149                 return kbuf;
4150
4151         sr->kbuf = kbuf;
4152         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4153         return kbuf;
4154 }
4155
4156 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4157 {
4158         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4159 }
4160
4161 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4162                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4163 {
4164         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4165         struct io_async_ctx *io = req->io;
4166         int ret;
4167
4168         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4169                 return -EINVAL;
4170
4171         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4172         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4173         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4174         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4175
4176 #ifdef CONFIG_COMPAT
4177         if (req->ctx->compat)
4178                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4179 #endif
4180
4181         if (!io || req->opcode == IORING_OP_RECV)
4182                 return 0;
4183         /* iovec is already imported */
4184         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
4185                 return 0;
4186
4187         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &io->msg);
4188         if (!ret)
4189                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4190         return ret;
4191 }
4192
4193 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4194                       struct io_comp_state *cs)
4195 {
4196         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4197         struct socket *sock;
4198         struct io_buffer *kbuf;
4199         unsigned flags;
4200         int ret, cflags = 0;
4201
4202         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4203         if (unlikely(!sock))
4204                 return ret;
4205
4206         if (req->io) {
4207                 kmsg = &req->io->msg;
4208                 kmsg->msg.msg_name = &req->io->msg.addr;
4209                 /* if iov is set, it's allocated already */
4210                 if (!kmsg->iov)
4211                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4212                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4213         } else {
4214                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4215                 if (ret)
4216                         return ret;
4217                 kmsg = &iomsg;
4218         }
4219
4220         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4221                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4222                 if (IS_ERR(kbuf))
4223                         return PTR_ERR(kbuf);
4224                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4225                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->iov,
4226                                 1, req->sr_msg.len);
4227         }
4228
4229         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4230         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4231                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4232         else if (force_nonblock)
4233                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4234
4235         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4236                                         kmsg->uaddr, flags);
4237         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4238                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4239         if (ret == -ERESTARTSYS)
4240                 ret = -EINTR;
4241
4242         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4243                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4244         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4245                 kfree(kmsg->iov);
4246         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4247         if (ret < 0)
4248                 req_set_fail_links(req);
4249         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4250         return 0;
4251 }
4252
4253 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4254                    struct io_comp_state *cs)
4255 {
4256         struct io_buffer *kbuf;
4257         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4258         struct msghdr msg;
4259         void __user *buf = sr->buf;
4260         struct socket *sock;
4261         struct iovec iov;
4262         unsigned flags;
4263         int ret, cflags = 0;
4264
4265         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4266         if (unlikely(!sock))
4267                 return ret;
4268
4269         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4270                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4271                 if (IS_ERR(kbuf))
4272                         return PTR_ERR(kbuf);
4273                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4274         }
4275
4276         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4277         if (unlikely(ret))
4278                 goto out_free;
4279
4280         msg.msg_name = NULL;
4281         msg.msg_control = NULL;
4282         msg.msg_controllen = 0;
4283         msg.msg_namelen = 0;
4284         msg.msg_iocb = NULL;
4285         msg.msg_flags = 0;
4286
4287         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4288         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4289                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4290         else if (force_nonblock)
4291                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4292
4293         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4294         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4295                 return -EAGAIN;
4296         if (ret == -ERESTARTSYS)
4297                 ret = -EINTR;
4298 out_free:
4299         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4300                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4301         if (ret < 0)
4302                 req_set_fail_links(req);
4303         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4304         return 0;
4305 }
4306
4307 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4308 {
4309         struct io_accept *accept = &req->accept;
4310
4311         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4312                 return -EINVAL;
4313         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4314                 return -EINVAL;
4315
4316         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4317         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4318         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4319         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4320         return 0;
4321 }
4322
4323 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4324                      struct io_comp_state *cs)
4325 {
4326         struct io_accept *accept = &req->accept;
4327         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4328         int ret;
4329
4330         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4331                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4332
4333         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4334                                         accept->addr_len, accept->flags,
4335                                         accept->nofile);
4336         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4337                 return -EAGAIN;
4338         if (ret < 0) {
4339                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4340                         ret = -EINTR;
4341                 req_set_fail_links(req);
4342         }
4343         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4344         return 0;
4345 }
4346
4347 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4348 {
4349         struct io_connect *conn = &req->connect;
4350         struct io_async_ctx *io = req->io;
4351
4352         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4353                 return -EINVAL;
4354         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4355                 return -EINVAL;
4356
4357         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4358         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4359
4360         if (!io)
4361                 return 0;
4362
4363         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len,
4364                                         &io->connect.address);
4365 }
4366
4367 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4368                       struct io_comp_state *cs)
4369 {
4370         struct io_async_ctx __io, *io;
4371         unsigned file_flags;
4372         int ret;
4373
4374         if (req->io) {
4375                 io = req->io;
4376         } else {
4377                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4378                                                 req->connect.addr_len,
4379                                                 &__io.connect.address);
4380                 if (ret)
4381                         goto out;
4382                 io = &__io;
4383         }
4384
4385         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4386
4387         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->connect.address,
4388                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4389         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4390                 if (req->io)
4391                         return -EAGAIN;
4392                 if (io_alloc_async_ctx(req)) {
4393                         ret = -ENOMEM;
4394                         goto out;
4395                 }
4396                 memcpy(&req->io->connect, &__io.connect, sizeof(__io.connect));
4397                 return -EAGAIN;
4398         }
4399         if (ret == -ERESTARTSYS)
4400                 ret = -EINTR;
4401 out:
4402         if (ret < 0)
4403                 req_set_fail_links(req);
4404         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4405         return 0;
4406 }
4407 #else /* !CONFIG_NET */
4408 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4409 {
4410         return -EOPNOTSUPP;
4411 }
4412
4413 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4414                       struct io_comp_state *cs)
4415 {
4416         return -EOPNOTSUPP;
4417 }
4418
4419 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4420                    struct io_comp_state *cs)
4421 {
4422         return -EOPNOTSUPP;
4423 }
4424
4425 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4426                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4427 {
4428         return -EOPNOTSUPP;
4429 }
4430
4431 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4432                       struct io_comp_state *cs)
4433 {
4434         return -EOPNOTSUPP;
4435 }
4436
4437 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4438                    struct io_comp_state *cs)
4439 {
4440         return -EOPNOTSUPP;
4441 }
4442
4443 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4444 {
4445         return -EOPNOTSUPP;
4446 }
4447
4448 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4449                      struct io_comp_state *cs)
4450 {
4451         return -EOPNOTSUPP;
4452 }
4453
4454 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4455 {
4456         return -EOPNOTSUPP;
4457 }
4458
4459 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4460                       struct io_comp_state *cs)
4461 {
4462         return -EOPNOTSUPP;
4463 }
4464 #endif /* CONFIG_NET */
4465
4466 struct io_poll_table {
4467         struct poll_table_struct pt;
4468         struct io_kiocb *req;
4469         int error;
4470 };
4471
4472 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4473                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4474 {
4475         int ret;
4476
4477         /* for instances that support it check for an event match first: */
4478         if (mask && !(mask & poll->events))
4479                 return 0;
4480
4481         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4482
4483         list_del_init(&poll->wait.entry);
4484
4485         req->result = mask;
4486         init_task_work(&req->task_work, func);
4487         /*
4488          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4489          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4490          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4491          * have the needed state needed for it anyway.
4492          */
4493         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work);
4494         if (unlikely(ret)) {
4495                 struct task_struct *tsk;
4496
4497                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4498                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
4499                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
4500                 wake_up_process(tsk);
4501         }
4502         return 1;
4503 }
4504
4505 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4506         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4507 {
4508         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4509
4510         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4511                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4512
4513                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4514         }
4515
4516         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4517         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4518                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4519                 return true;
4520         }
4521
4522         return false;
4523 }
4524
4525 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req, void *data)
4526 {
4527         struct io_poll_iocb *poll = data;
4528
4529         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4530
4531         if (poll && poll->head) {
4532                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4533
4534                 spin_lock(&head->lock);
4535                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4536                 if (poll->wait.private)
4537                         refcount_dec(&req->refs);
4538                 poll->head = NULL;
4539                 spin_unlock(&head->lock);
4540         }
4541 }
4542
4543 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4544 {
4545         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4546
4547         io_poll_remove_double(req, req->io);
4548         req->poll.done = true;
4549         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
4550         io_commit_cqring(ctx);
4551 }
4552
4553 static void io_poll_task_handler(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
4554 {
4555         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4556
4557         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4558                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4559                 return;
4560         }
4561
4562         hash_del(&req->hash_node);
4563         io_poll_complete(req, req->result, 0);
4564         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
4565         *nxt = io_put_req_find_next(req);
4566         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4567
4568         io_cqring_ev_posted(ctx);
4569 }
4570
4571 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4572 {
4573         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4574         struct io_kiocb *nxt = NULL;
4575
4576         io_poll_task_handler(req, &nxt);
4577         if (nxt)
4578                 __io_req_task_submit(nxt);
4579 }
4580
4581 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4582                                int sync, void *key)
4583 {
4584         struct io_kiocb *req = wait->private;
4585         struct io_poll_iocb *poll = req->apoll->double_poll;
4586         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4587
4588         /* for instances that support it check for an event match first: */
4589         if (mask && !(mask & poll->events))
4590                 return 0;
4591
4592         if (poll && poll->head) {
4593                 bool done;
4594
4595                 spin_lock(&poll->head->lock);
4596                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4597                 if (!done)
4598                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4599                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4600                 if (!done)
4601                         __io_async_wake(req, poll, mask, io_poll_task_func);
4602         }
4603         refcount_dec(&req->refs);
4604         return 1;
4605 }
4606
4607 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
4608                               wait_queue_func_t wake_func)
4609 {
4610         poll->head = NULL;
4611         poll->done = false;
4612         poll->canceled = false;
4613         poll->events = events;
4614         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
4615         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
4616 }
4617
4618 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
4619                             struct wait_queue_head *head,
4620                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
4621 {
4622         struct io_kiocb *req = pt->req;
4623
4624         /*
4625          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
4626          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
4627          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
4628          */
4629         if (unlikely(poll->head)) {
4630                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
4631                 if (*poll_ptr) {
4632                         pt->error = -EINVAL;
4633                         return;
4634                 }
4635                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
4636                 if (!poll) {
4637                         pt->error = -ENOMEM;
4638                         return;
4639                 }
4640                 io_init_poll_iocb(poll, req->poll.events, io_poll_double_wake);
4641                 refcount_inc(&req->refs);
4642                 poll->wait.private = req;
4643                 *poll_ptr = poll;
4644         }
4645
4646         pt->error = 0;
4647         poll->head = head;
4648
4649         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
4650                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
4651         else
4652                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
4653 }
4654
4655 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
4656                                struct poll_table_struct *p)
4657 {
4658         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
4659         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
4660
4661         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
4662 }
4663
4664 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
4665 {
4666         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4667         struct async_poll *apoll = req->apoll;
4668         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4669
4670         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
4671
4672         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
4673                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4674                 return;
4675         }
4676
4677         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
4678         if (hash_hashed(&req->hash_node))
4679                 hash_del(&req->hash_node);
4680
4681         io_poll_remove_double(req, apoll->double_poll);
4682         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4683
4684         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
4685                 __io_req_task_submit(req);
4686         else
4687                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
4688
4689         kfree(apoll->double_poll);
4690         kfree(apoll);
4691 }
4692
4693 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
4694                         void *key)
4695 {
4696         struct io_kiocb *req = wait->private;
4697         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
4698
4699         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
4700                                         key_to_poll(key));
4701
4702         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
4703 }
4704
4705 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
4706 {
4707         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4708         struct hlist_head *list;
4709
4710         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
4711         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
4712 }
4713
4714 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
4715                                       struct io_poll_iocb *poll,
4716                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
4717                                       wait_queue_func_t wake_func)
4718         __acquires(&ctx->completion_lock)
4719 {
4720         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4721         bool cancel = false;
4722
4723         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
4724         poll->file = req->file;
4725         poll->wait.private = req;
4726
4727         ipt->pt._key = mask;
4728         ipt->req = req;
4729         ipt->error = -EINVAL;
4730
4731         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
4732
4733         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4734         if (likely(poll->head)) {
4735                 spin_lock(&poll->head->lock);
4736                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
4737                         if (ipt->error)
4738                                 cancel = true;
4739                         ipt->error = 0;
4740                         mask = 0;
4741                 }
4742                 if (mask || ipt->error)
4743                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4744                 else if (cancel)
4745                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4746                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
4747                         io_poll_req_insert(req);
4748                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4749         }
4750
4751         return mask;
4752 }
4753
4754 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
4755 {
4756         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
4757         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4758         struct async_poll *apoll;
4759         struct io_poll_table ipt;
4760         __poll_t mask, ret;
4761
4762         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
4763                 return false;
4764         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
4765                 return false;
4766         if (!def->pollin && !def->pollout)
4767                 return false;
4768
4769         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
4770         if (unlikely(!apoll))
4771                 return false;
4772         apoll->double_poll = NULL;
4773
4774         req->flags |= REQ_F_POLLED;
4775         io_get_req_task(req);
4776         req->apoll = apoll;
4777         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
4778
4779         mask = 0;
4780         if (def->pollin)
4781                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
4782         if (def->pollout)
4783                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
4784         mask |= POLLERR | POLLPRI;
4785
4786         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
4787
4788         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
4789                                         io_async_wake);
4790         if (ret) {
4791                 io_poll_remove_double(req, apoll->double_poll);
4792                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4793                 kfree(apoll->double_poll);
4794                 kfree(apoll);
4795                 return false;
4796         }
4797         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4798         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
4799                                         apoll->poll.events);
4800         return true;
4801 }
4802
4803 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
4804                                  struct io_poll_iocb *poll)
4805 {
4806         bool do_complete = false;
4807
4808         spin_lock(&poll->head->lock);
4809         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4810         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
4811                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4812                 do_complete = true;
4813         }
4814         spin_unlock(&poll->head->lock);
4815         hash_del(&req->hash_node);
4816         return do_complete;
4817 }
4818
4819 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
4820 {
4821         bool do_complete;
4822
4823         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
4824                 io_poll_remove_double(req, req->io);
4825                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
4826         } else {
4827                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
4828
4829                 io_poll_remove_double(req, apoll->double_poll);
4830
4831                 /* non-poll requests have submit ref still */
4832                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
4833                 if (do_complete) {
4834                         io_put_req(req);
4835                         kfree(apoll->double_poll);
4836                         kfree(apoll);
4837                 }
4838         }
4839
4840         if (do_complete) {
4841                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
4842                 io_commit_cqring(req->ctx);
4843                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
4844                 io_put_req(req);
4845         }
4846
4847         return do_complete;
4848 }
4849
4850 static void io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx)
4851 {
4852         struct hlist_node *tmp;
4853         struct io_kiocb *req;
4854         int posted = 0, i;
4855
4856         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4857         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
4858                 struct hlist_head *list;
4859
4860                 list = &ctx->cancel_hash[i];
4861                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node)
4862                         posted += io_poll_remove_one(req);
4863         }
4864         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4865
4866         if (posted)
4867                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4868 }
4869
4870 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
4871 {
4872         struct hlist_head *list;
4873         struct io_kiocb *req;
4874
4875         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
4876         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
4877                 if (sqe_addr != req->user_data)
4878                         continue;
4879                 if (io_poll_remove_one(req))
4880                         return 0;
4881                 return -EALREADY;
4882         }
4883
4884         return -ENOENT;
4885 }
4886
4887 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
4888                                const struct io_uring_sqe *sqe)
4889 {
4890         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4891                 return -EINVAL;
4892         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
4893             sqe->poll_events)
4894                 return -EINVAL;
4895
4896         req->poll.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4897         return 0;
4898 }
4899
4900 /*
4901  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
4902  * and remove it if found.
4903  */
4904 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req)
4905 {
4906         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4907         u64 addr;
4908         int ret;
4909
4910         addr = req->poll.addr;
4911         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4912         ret = io_poll_cancel(ctx, addr);
4913         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4914
4915         if (ret < 0)
4916                 req_set_fail_links(req);
4917         io_req_complete(req, ret);
4918         return 0;
4919 }
4920
4921 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
4922                         void *key)
4923 {
4924         struct io_kiocb *req = wait->private;
4925         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
4926
4927         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
4928 }
4929
4930 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
4931                                struct poll_table_struct *p)
4932 {
4933         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
4934
4935         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->io);
4936 }
4937
4938 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4939 {
4940         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
4941         u32 events;
4942
4943         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4944                 return -EINVAL;
4945         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
4946                 return -EINVAL;
4947         if (!poll->file)
4948                 return -EBADF;
4949
4950         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
4951 #ifdef __BIG_ENDIAN
4952         events = swahw32(events);
4953 #endif
4954         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
4955                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
4956
4957         io_get_req_task(req);
4958         return 0;
4959 }
4960
4961 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req)
4962 {
4963         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
4964         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4965         struct io_poll_table ipt;
4966         __poll_t mask;
4967
4968         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
4969         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
4970
4971         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
4972                                         io_poll_wake);
4973
4974         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
4975                 ipt.error = 0;
4976                 io_poll_complete(req, mask, 0);
4977         }
4978         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4979
4980         if (mask) {
4981                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4982                 io_put_req(req);
4983         }
4984         return ipt.error;
4985 }
4986
4987 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
4988 {
4989         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
4990                                                 struct io_timeout_data, timer);
4991         struct io_kiocb *req = data->req;
4992         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4993         unsigned long flags;
4994
4995         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
4996         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
4997                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
4998
4999         /*
5000          * We could be racing with timeout deletion. If the list is empty,
5001          * then timeout lookup already found it and will be handling it.
5002          */
5003         if (!list_empty(&req->timeout.list))
5004                 list_del_init(&req->timeout.list);
5005
5006         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5007         io_commit_cqring(ctx);
5008         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5009
5010         io_cqring_ev_posted(ctx);
5011         req_set_fail_links(req);
5012         io_put_req(req);
5013         return HRTIMER_NORESTART;
5014 }
5015
5016 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5017 {
5018         struct io_kiocb *req;
5019         int ret = -ENOENT;
5020
5021         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5022                 if (user_data == req->user_data) {
5023                         list_del_init(&req->timeout.list);
5024                         ret = 0;
5025                         break;
5026                 }
5027         }
5028
5029         if (ret == -ENOENT)
5030                 return ret;
5031
5032         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
5033         if (ret == -1)
5034                 return -EALREADY;
5035
5036         req_set_fail_links(req);
5037         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5038         io_put_req(req);
5039         return 0;
5040 }
5041
5042 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5043                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5044 {
5045         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5046                 return -EINVAL;
5047         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5048                 return -EINVAL;
5049         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5050                 return -EINVAL;
5051
5052         req->timeout.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5053         req->timeout.flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5054         if (req->timeout.flags)
5055                 return -EINVAL;
5056
5057         return 0;
5058 }
5059
5060 /*
5061  * Remove or update an existing timeout command
5062  */
5063 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req)
5064 {
5065         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5066         int ret;
5067
5068         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5069         ret = io_timeout_cancel(ctx, req->timeout.addr);
5070
5071         io_cqring_fill_event(req, ret);
5072         io_commit_cqring(ctx);
5073         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5074         io_cqring_ev_posted(ctx);
5075         if (ret < 0)
5076                 req_set_fail_links(req);
5077         io_put_req(req);
5078         return 0;
5079 }
5080
5081 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5082                            bool is_timeout_link)
5083 {
5084         struct io_timeout_data *data;
5085         unsigned flags;
5086         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5087
5088         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5089                 return -EINVAL;
5090         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5091                 return -EINVAL;
5092         if (off && is_timeout_link)
5093                 return -EINVAL;
5094         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5095         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5096                 return -EINVAL;
5097
5098         req->timeout.off = off;
5099
5100         if (!req->io && io_alloc_async_ctx(req))
5101                 return -ENOMEM;
5102
5103         data = &req->io->timeout;
5104         data->req = req;
5105
5106         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5107                 return -EFAULT;
5108
5109         if (flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
5110                 data->mode = HRTIMER_MODE_ABS;
5111         else
5112                 data->mode = HRTIMER_MODE_REL;
5113
5114         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5115         return 0;
5116 }
5117
5118 static int io_timeout(struct io_kiocb *req)
5119 {
5120         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5121         struct io_timeout_data *data = &req->io->timeout;
5122         struct list_head *entry;
5123         u32 tail, off = req->timeout.off;
5124
5125         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5126
5127         /*
5128          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5129          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5130          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5131          */
5132         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5133                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5134                 goto add;
5135         }
5136
5137         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5138         req->timeout.target_seq = tail + off;
5139
5140         /*
5141          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5142          * the one we need first.
5143          */
5144         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5145                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5146                                                   timeout.list);
5147
5148                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5149                         continue;
5150                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5151                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5152                         break;
5153         }
5154 add:
5155         list_add(&req->timeout.list, entry);
5156         data->timer.function = io_timeout_fn;
5157         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5158         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5159         return 0;
5160 }
5161
5162 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5163 {
5164         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5165
5166         return req->user_data == (unsigned long) data;
5167 }
5168
5169 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
5170 {
5171         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5172         int ret = 0;
5173
5174         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr, false);
5175         switch (cancel_ret) {
5176         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5177                 ret = 0;
5178                 break;
5179         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5180                 ret = -EALREADY;
5181                 break;
5182         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5183                 ret = -ENOENT;
5184                 break;
5185         }
5186
5187         return ret;
5188 }
5189
5190 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5191                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5192                                      int success_ret)
5193 {
5194         unsigned long flags;
5195         int ret;
5196
5197         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
5198         if (ret != -ENOENT) {
5199                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5200                 goto done;
5201         }
5202
5203         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5204         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5205         if (ret != -ENOENT)
5206                 goto done;
5207         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5208 done:
5209         if (!ret)
5210                 ret = success_ret;
5211         io_cqring_fill_event(req, ret);
5212         io_commit_cqring(ctx);
5213         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5214         io_cqring_ev_posted(ctx);
5215
5216         if (ret < 0)
5217                 req_set_fail_links(req);
5218         io_put_req(req);
5219 }
5220
5221 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5222                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5223 {
5224         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5225                 return -EINVAL;
5226         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5227                 return -EINVAL;
5228         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5229                 return -EINVAL;
5230
5231         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5232         return 0;
5233 }
5234
5235 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req)
5236 {
5237         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5238
5239         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, 0);
5240         return 0;
5241 }
5242
5243 static int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req,
5244                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5245 {
5246         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5247                 return -EINVAL;
5248         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5249                 return -EINVAL;
5250
5251         req->files_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5252         req->files_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5253         if (!req->files_update.nr_args)
5254                 return -EINVAL;
5255         req->files_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5256         return 0;
5257 }
5258
5259 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5260                            struct io_comp_state *cs)
5261 {
5262         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5263         struct io_uring_files_update up;
5264         int ret;
5265
5266         if (force_nonblock)
5267                 return -EAGAIN;
5268
5269         up.offset = req->files_update.offset;
5270         up.fds = req->files_update.arg;
5271
5272         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5273         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->files_update.nr_args);
5274         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5275
5276         if (ret < 0)
5277                 req_set_fail_links(req);
5278         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
5279         return 0;
5280 }
5281
5282 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req,
5283                              const struct io_uring_sqe *sqe)
5284 {
5285         ssize_t ret = 0;
5286
5287         if (!sqe)
5288                 return 0;
5289
5290         if (io_alloc_async_ctx(req))
5291                 return -EAGAIN;
5292         ret = io_prep_work_files(req);
5293         if (unlikely(ret))
5294                 return ret;
5295
5296         switch (req->opcode) {
5297         case IORING_OP_NOP:
5298                 break;
5299         case IORING_OP_READV:
5300         case IORING_OP_READ_FIXED:
5301         case IORING_OP_READ:
5302                 ret = io_read_prep(req, sqe, true);
5303                 break;
5304         case IORING_OP_WRITEV:
5305         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5306         case IORING_OP_WRITE:
5307                 ret = io_write_prep(req, sqe, true);
5308                 break;
5309         case IORING_OP_POLL_ADD:
5310                 ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
5311                 break;
5312         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5313                 ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
5314                 break;
5315         case IORING_OP_FSYNC:
5316                 ret = io_prep_fsync(req, sqe);
5317                 break;
5318         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5319                 ret = io_prep_sfr(req, sqe);
5320                 break;
5321         case IORING_OP_SENDMSG:
5322         case IORING_OP_SEND:
5323                 ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
5324                 break;
5325         case IORING_OP_RECVMSG:
5326         case IORING_OP_RECV:
5327                 ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
5328                 break;
5329         case IORING_OP_CONNECT:
5330                 ret = io_connect_prep(req, sqe);
5331                 break;
5332         case IORING_OP_TIMEOUT:
5333                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
5334                 break;
5335         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5336                 ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5337                 break;
5338         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5339                 ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
5340                 break;
5341         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5342                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, true);
5343                 break;
5344         case IORING_OP_ACCEPT:
5345                 ret = io_accept_prep(req, sqe);
5346                 break;
5347         case IORING_OP_FALLOCATE:
5348                 ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
5349                 break;
5350         case IORING_OP_OPENAT:
5351                 ret = io_openat_prep(req, sqe);
5352                 break;
5353         case IORING_OP_CLOSE:
5354                 ret = io_close_prep(req, sqe);
5355                 break;
5356         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5357                 ret = io_files_update_prep(req, sqe);
5358                 break;
5359         case IORING_OP_STATX:
5360                 ret = io_statx_prep(req, sqe);
5361                 break;
5362         case IORING_OP_FADVISE:
5363                 ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
5364                 break;
5365         case IORING_OP_MADVISE:
5366                 ret = io_madvise_prep(req, sqe);
5367                 break;
5368         case IORING_OP_OPENAT2:
5369                 ret = io_openat2_prep(req, sqe);
5370                 break;
5371         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5372                 ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5373                 break;
5374         case IORING_OP_SPLICE:
5375                 ret = io_splice_prep(req, sqe);
5376                 break;
5377         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5378                 ret = io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5379                 break;
5380         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5381                 ret = io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5382                 break;
5383         case IORING_OP_TEE:
5384                 ret = io_tee_prep(req, sqe);
5385                 break;
5386         default:
5387                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5388                                 req->opcode);
5389                 ret = -EINVAL;
5390                 break;
5391         }
5392
5393         return ret;
5394 }
5395
5396 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5397 {
5398         struct io_kiocb *pos;
5399         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5400         u32 total_submitted, nr_reqs = 1;
5401
5402         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
5403                 list_for_each_entry(pos, &req->link_list, link_list)
5404                         nr_reqs++;
5405
5406         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5407         return total_submitted - nr_reqs;
5408 }
5409
5410 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5411 {
5412         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5413         struct io_defer_entry *de;
5414         int ret;
5415         u32 seq;
5416
5417         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5418         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
5419                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
5420                 return 0;
5421
5422         seq = io_get_sequence(req);
5423         /* Still a chance to pass the sequence check */
5424         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5425                 return 0;
5426
5427         if (!req->io) {
5428                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5429                 if (ret)
5430                         return ret;
5431         }
5432         io_prep_async_link(req);
5433         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
5434         if (!de)
5435                 return -ENOMEM;
5436
5437         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5438         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5439                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5440                 kfree(de);
5441                 io_queue_async_work(req);
5442                 return -EIOCBQUEUED;
5443         }
5444
5445         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5446         de->req = req;
5447         de->seq = seq;
5448         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
5449         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5450         return -EIOCBQUEUED;
5451 }
5452
5453 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req)
5454 {
5455         struct io_async_ctx *io = req->io;
5456
5457         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
5458                 switch (req->opcode) {
5459                 case IORING_OP_READV:
5460                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5461                 case IORING_OP_READ:
5462                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5463                         break;
5464                 case IORING_OP_RECVMSG:
5465                 case IORING_OP_RECV:
5466                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5467                         break;
5468                 }
5469                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
5470         }
5471
5472         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
5473                 switch (req->opcode) {
5474                 case IORING_OP_READV:
5475                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5476                 case IORING_OP_READ:
5477                 case IORING_OP_WRITEV:
5478                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5479                 case IORING_OP_WRITE:
5480                         if (io->rw.iov != io->rw.fast_iov)
5481                                 kfree(io->rw.iov);
5482                         break;
5483                 case IORING_OP_RECVMSG:
5484                 case IORING_OP_SENDMSG:
5485                         if (io->msg.iov != io->msg.fast_iov)
5486                                 kfree(io->msg.iov);
5487                         break;
5488                 case IORING_OP_SPLICE:
5489                 case IORING_OP_TEE:
5490                         io_put_file(req, req->splice.file_in,
5491                                     (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
5492                         break;
5493                 }
5494                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5495         }
5496 }
5497
5498 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5499                         bool force_nonblock, struct io_comp_state *cs)
5500 {
5501         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5502         int ret;
5503
5504         switch (req->opcode) {
5505         case IORING_OP_NOP:
5506                 ret = io_nop(req, cs);
5507                 break;
5508         case IORING_OP_READV:
5509         case IORING_OP_READ_FIXED:
5510         case IORING_OP_READ:
5511                 if (sqe) {
5512                         ret = io_read_prep(req, sqe, force_nonblock);
5513                         if (ret < 0)
5514                                 break;
5515                 }
5516                 ret = io_read(req, force_nonblock, cs);
5517                 break;
5518         case IORING_OP_WRITEV:
5519         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5520         case IORING_OP_WRITE:
5521                 if (sqe) {
5522                         ret = io_write_prep(req, sqe, force_nonblock);
5523                         if (ret < 0)
5524                                 break;
5525                 }
5526                 ret = io_write(req, force_nonblock, cs);
5527                 break;
5528         case IORING_OP_FSYNC:
5529                 if (sqe) {
5530                         ret = io_prep_fsync(req, sqe);
5531                         if (ret < 0)
5532                                 break;
5533                 }
5534                 ret = io_fsync(req, force_nonblock);
5535                 break;
5536         case IORING_OP_POLL_ADD:
5537                 if (sqe) {
5538                         ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
5539                         if (ret)
5540                                 break;
5541                 }
5542                 ret = io_poll_add(req);
5543                 break;
5544         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5545                 if (sqe) {
5546                         ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
5547                         if (ret < 0)
5548                                 break;
5549                 }
5550                 ret = io_poll_remove(req);
5551                 break;
5552         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5553                 if (sqe) {
5554                         ret = io_prep_sfr(req, sqe);
5555                         if (ret < 0)
5556                                 break;
5557                 }
5558                 ret = io_sync_file_range(req, force_nonblock);
5559                 break;
5560         case IORING_OP_SENDMSG:
5561         case IORING_OP_SEND:
5562                 if (sqe) {
5563                         ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
5564                         if (ret < 0)
5565                                 break;
5566                 }
5567                 if (req->opcode == IORING_OP_SENDMSG)
5568                         ret = io_sendmsg(req, force_nonblock, cs);
5569                 else
5570                         ret = io_send(req, force_nonblock, cs);
5571                 break;
5572         case IORING_OP_RECVMSG:
5573         case IORING_OP_RECV:
5574                 if (sqe) {
5575                         ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
5576                         if (ret)
5577                                 break;
5578                 }
5579                 if (req->opcode == IORING_OP_RECVMSG)
5580                         ret = io_recvmsg(req, force_nonblock, cs);
5581                 else
5582                         ret = io_recv(req, force_nonblock, cs);
5583                 break;
5584         case IORING_OP_TIMEOUT:
5585                 if (sqe) {
5586                         ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
5587                         if (ret)
5588                                 break;
5589                 }
5590                 ret = io_timeout(req);
5591                 break;
5592         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5593                 if (sqe) {
5594                         ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5595                         if (ret)
5596                                 break;
5597                 }
5598                 ret = io_timeout_remove(req);
5599                 break;
5600         case IORING_OP_ACCEPT:
5601                 if (sqe) {
5602                         ret = io_accept_prep(req, sqe);
5603                         if (ret)
5604                                 break;
5605                 }
5606                 ret = io_accept(req, force_nonblock, cs);
5607                 break;
5608         case IORING_OP_CONNECT:
5609                 if (sqe) {
5610                         ret = io_connect_prep(req, sqe);
5611                         if (ret)
5612                                 break;
5613                 }
5614                 ret = io_connect(req, force_nonblock, cs);
5615                 break;
5616         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5617                 if (sqe) {
5618                         ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
5619                         if (ret)
5620                                 break;
5621                 }
5622                 ret = io_async_cancel(req);
5623                 break;
5624         case IORING_OP_FALLOCATE:
5625                 if (sqe) {
5626                         ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
5627                         if (ret)
5628                                 break;
5629                 }
5630                 ret = io_fallocate(req, force_nonblock);
5631                 break;
5632         case IORING_OP_OPENAT:
5633                 if (sqe) {
5634                         ret = io_openat_prep(req, sqe);
5635                         if (ret)
5636                                 break;
5637                 }
5638                 ret = io_openat(req, force_nonblock);
5639                 break;
5640         case IORING_OP_CLOSE:
5641                 if (sqe) {
5642                         ret = io_close_prep(req, sqe);
5643                         if (ret)
5644                                 break;
5645                 }
5646                 ret = io_close(req, force_nonblock, cs);
5647                 break;
5648         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5649                 if (sqe) {
5650                         ret = io_files_update_prep(req, sqe);
5651                         if (ret)
5652                                 break;
5653                 }
5654                 ret = io_files_update(req, force_nonblock, cs);
5655                 break;
5656         case IORING_OP_STATX:
5657                 if (sqe) {
5658                         ret = io_statx_prep(req, sqe);
5659                         if (ret)
5660                                 break;
5661                 }
5662                 ret = io_statx(req, force_nonblock);
5663                 break;
5664         case IORING_OP_FADVISE:
5665                 if (sqe) {
5666                         ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
5667                         if (ret)
5668                                 break;
5669                 }
5670                 ret = io_fadvise(req, force_nonblock);
5671                 break;
5672         case IORING_OP_MADVISE:
5673                 if (sqe) {
5674                         ret = io_madvise_prep(req, sqe);
5675                         if (ret)
5676                                 break;
5677                 }
5678                 ret = io_madvise(req, force_nonblock);
5679                 break;
5680         case IORING_OP_OPENAT2:
5681                 if (sqe) {
5682                         ret = io_openat2_prep(req, sqe);
5683                         if (ret)
5684                                 break;
5685                 }
5686                 ret = io_openat2(req, force_nonblock);
5687                 break;
5688         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5689                 if (sqe) {
5690                         ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5691                         if (ret)
5692                                 break;
5693                 }
5694                 ret = io_epoll_ctl(req, force_nonblock, cs);
5695                 break;
5696         case IORING_OP_SPLICE:
5697                 if (sqe) {
5698                         ret = io_splice_prep(req, sqe);
5699                         if (ret < 0)
5700                                 break;
5701                 }
5702                 ret = io_splice(req, force_nonblock);
5703                 break;
5704         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5705                 if (sqe) {
5706                         ret = io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5707                         if (ret)
5708                                 break;
5709                 }
5710                 ret = io_provide_buffers(req, force_nonblock, cs);
5711                 break;
5712         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5713                 if (sqe) {
5714                         ret = io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5715                         if (ret)
5716                                 break;
5717                 }
5718                 ret = io_remove_buffers(req, force_nonblock, cs);
5719                 break;
5720         case IORING_OP_TEE:
5721                 if (sqe) {
5722                         ret = io_tee_prep(req, sqe);
5723                         if (ret < 0)
5724                                 break;
5725                 }
5726                 ret = io_tee(req, force_nonblock);
5727                 break;
5728         default:
5729                 ret = -EINVAL;
5730                 break;
5731         }
5732
5733         if (ret)
5734                 return ret;
5735
5736         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
5737         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
5738                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
5739
5740                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
5741                 if (in_async)
5742                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5743
5744                 io_iopoll_req_issued(req);
5745
5746                 if (in_async)
5747                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5748         }
5749
5750         return 0;
5751 }
5752
5753 static struct io_wq_work *io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
5754 {
5755         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5756         struct io_kiocb *timeout;
5757         int ret = 0;
5758
5759         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
5760         if (timeout)
5761                 io_queue_linked_timeout(timeout);
5762
5763         /* if NO_CANCEL is set, we must still run the work */
5764         if ((work->flags & (IO_WQ_WORK_CANCEL|IO_WQ_WORK_NO_CANCEL)) ==
5765                                 IO_WQ_WORK_CANCEL) {
5766                 ret = -ECANCELED;
5767         }
5768
5769         if (!ret) {
5770                 do {
5771                         ret = io_issue_sqe(req, NULL, false, NULL);
5772                         /*
5773                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
5774                          * forcing a sync submission from here, since we can't
5775                          * wait for request slots on the block side.
5776                          */
5777                         if (ret != -EAGAIN)
5778                                 break;
5779                         cond_resched();
5780                 } while (1);
5781         }
5782
5783         if (ret) {
5784                 req_set_fail_links(req);
5785                 io_req_complete(req, ret);
5786         }
5787
5788         return io_steal_work(req);
5789 }
5790
5791 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
5792                                               int index)
5793 {
5794         struct fixed_file_table *table;
5795
5796         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
5797         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
5798 }
5799
5800 static int io_file_get(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
5801                         int fd, struct file **out_file, bool fixed)
5802 {
5803         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5804         struct file *file;
5805
5806         if (fixed) {
5807                 if (unlikely(!ctx->file_data ||
5808                     (unsigned) fd >= ctx->nr_user_files))
5809                         return -EBADF;
5810                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
5811                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
5812                 if (file) {
5813                         req->fixed_file_refs = ctx->file_data->cur_refs;
5814                         percpu_ref_get(req->fixed_file_refs);
5815                 }
5816         } else {
5817                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
5818                 file = __io_file_get(state, fd);
5819         }
5820
5821         if (file || io_op_defs[req->opcode].needs_file_no_error) {
5822                 *out_file = file;
5823                 return 0;
5824         }
5825         return -EBADF;
5826 }
5827
5828 static int io_req_set_file(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
5829                            int fd)
5830 {
5831         bool fixed;
5832
5833         fixed = (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) != 0;
5834         if (unlikely(!fixed && io_async_submit(req->ctx)))
5835                 return -EBADF;
5836
5837         return io_file_get(state, req, fd, &req->file, fixed);
5838 }
5839
5840 static int io_grab_files(struct io_kiocb *req)
5841 {
5842         int ret = -EBADF;
5843         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5844
5845         io_req_init_async(req);
5846
5847         if (req->work.files || (req->flags & REQ_F_NO_FILE_TABLE))
5848                 return 0;
5849         if (!ctx->ring_file)
5850                 return -EBADF;
5851
5852         rcu_read_lock();
5853         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
5854         /*
5855          * We use the f_ops->flush() handler to ensure that we can flush
5856          * out work accessing these files if the fd is closed. Check if
5857          * the fd has changed since we started down this path, and disallow
5858          * this operation if it has.
5859          */
5860         if (fcheck(ctx->ring_fd) == ctx->ring_file) {
5861                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
5862                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
5863                 req->work.files = current->files;
5864                 ret = 0;
5865         }
5866         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
5867         rcu_read_unlock();
5868
5869         return ret;
5870 }
5871
5872 static inline int io_prep_work_files(struct io_kiocb *req)
5873 {
5874         if (!io_op_defs[req->opcode].file_table)
5875                 return 0;
5876         return io_grab_files(req);
5877 }
5878
5879 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5880 {
5881         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5882                                                 struct io_timeout_data, timer);
5883         struct io_kiocb *req = data->req;
5884         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5885         struct io_kiocb *prev = NULL;
5886         unsigned long flags;
5887
5888         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5889
5890         /*
5891          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
5892          * race with the completion of the linked work.
5893          */
5894         if (!list_empty(&req->link_list)) {
5895                 prev = list_entry(req->link_list.prev, struct io_kiocb,
5896                                   link_list);
5897                 if (refcount_inc_not_zero(&prev->refs)) {
5898                         list_del_init(&req->link_list);
5899                         prev->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
5900                 } else
5901                         prev = NULL;
5902         }
5903
5904         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5905
5906         if (prev) {
5907                 req_set_fail_links(prev);
5908                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
5909                 io_put_req(prev);
5910         } else {
5911                 io_req_complete(req, -ETIME);
5912         }
5913         return HRTIMER_NORESTART;
5914 }
5915
5916 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
5917 {
5918         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5919
5920         /*
5921          * If the list is now empty, then our linked request finished before
5922          * we got a chance to setup the timer
5923          */
5924         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5925         if (!list_empty(&req->link_list)) {
5926                 struct io_timeout_data *data = &req->io->timeout;
5927
5928                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
5929                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
5930                                 data->mode);
5931         }
5932         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5933
5934         /* drop submission reference */
5935         io_put_req(req);
5936 }
5937
5938 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
5939 {
5940         struct io_kiocb *nxt;
5941
5942         if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
5943                 return NULL;
5944         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
5945                 return NULL;
5946
5947         nxt = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
5948                                         link_list);
5949         if (!nxt || nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
5950                 return NULL;
5951
5952         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
5953         return nxt;
5954 }
5955
5956 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5957                            struct io_comp_state *cs)
5958 {
5959         struct io_kiocb *linked_timeout;
5960         struct io_kiocb *nxt;
5961         const struct cred *old_creds = NULL;
5962         int ret;
5963
5964 again:
5965         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
5966
5967         if ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) && req->work.creds &&
5968             req->work.creds != current_cred()) {
5969                 if (old_creds)
5970                         revert_creds(old_creds);
5971                 if (old_creds == req->work.creds)
5972                         old_creds = NULL; /* restored original creds */
5973                 else
5974                         old_creds = override_creds(req->work.creds);
5975         }
5976
5977         ret = io_issue_sqe(req, sqe, true, cs);
5978
5979         /*
5980          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
5981          * doesn't support non-blocking read/write attempts
5982          */
5983         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
5984                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
5985 punt:
5986                         ret = io_prep_work_files(req);
5987                         if (unlikely(ret))
5988                                 goto err;
5989                         /*
5990                          * Queued up for async execution, worker will release
5991                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
5992                          */
5993                         io_queue_async_work(req);
5994                 }
5995
5996                 if (linked_timeout)
5997                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
5998                 goto exit;
5999         }
6000
6001         if (unlikely(ret)) {
6002 err:
6003                 /* un-prep timeout, so it'll be killed as any other linked */
6004                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6005                 req_set_fail_links(req);
6006                 io_put_req(req);
6007                 io_req_complete(req, ret);
6008                 goto exit;
6009         }
6010
6011         /* drop submission reference */
6012         nxt = io_put_req_find_next(req);
6013         if (linked_timeout)
6014                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6015
6016         if (nxt) {
6017                 req = nxt;
6018
6019                 if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
6020                         goto punt;
6021                 goto again;
6022         }
6023 exit:
6024         if (old_creds)
6025                 revert_creds(old_creds);
6026 }
6027
6028 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6029                          struct io_comp_state *cs)
6030 {
6031         int ret;
6032
6033         ret = io_req_defer(req, sqe);
6034         if (ret) {
6035                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6036 fail_req:
6037                         req_set_fail_links(req);
6038                         io_put_req(req);
6039                         io_req_complete(req, ret);
6040                 }
6041         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6042                 if (!req->io) {
6043                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6044                         if (unlikely(ret))
6045                                 goto fail_req;
6046                 }
6047
6048                 /*
6049                  * Never try inline submit of IOSQE_ASYNC is set, go straight
6050                  * to async execution.
6051                  */
6052                 io_req_init_async(req);
6053                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
6054                 io_queue_async_work(req);
6055         } else {
6056                 __io_queue_sqe(req, sqe, cs);
6057         }
6058 }
6059
6060 static inline void io_queue_link_head(struct io_kiocb *req,
6061                                       struct io_comp_state *cs)
6062 {
6063         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
6064                 io_put_req(req);
6065                 io_req_complete(req, -ECANCELED);
6066         } else
6067                 io_queue_sqe(req, NULL, cs);
6068 }
6069
6070 static int io_submit_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6071                          struct io_kiocb **link, struct io_comp_state *cs)
6072 {
6073         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6074         int ret;
6075
6076         /*
6077          * If we already have a head request, queue this one for async
6078          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6079          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6080          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6081          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6082          */
6083         if (*link) {
6084                 struct io_kiocb *head = *link;
6085
6086                 /*
6087                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6088                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6089                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6090                  * next after the link request. The last one is done via
6091                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6092                  */
6093                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6094                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6095                         ctx->drain_next = 1;
6096                 }
6097                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6098                 if (unlikely(ret)) {
6099                         /* fail even hard links since we don't submit */
6100                         head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6101                         return ret;
6102                 }
6103                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6104                 io_get_req_task(req);
6105                 list_add_tail(&req->link_list, &head->link_list);
6106
6107                 /* last request of a link, enqueue the link */
6108                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6109                         io_queue_link_head(head, cs);
6110                         *link = NULL;
6111                 }
6112         } else {
6113                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6114                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6115                         ctx->drain_next = 0;
6116                 }
6117                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6118                         req->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
6119                         INIT_LIST_HEAD(&req->link_list);
6120
6121                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6122                         if (unlikely(ret))
6123                                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6124                         *link = req;
6125                 } else {
6126                         io_queue_sqe(req, sqe, cs);
6127                 }
6128         }
6129
6130         return 0;
6131 }
6132
6133 /*
6134  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6135  */
6136 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state)
6137 {
6138         if (!list_empty(&state->comp.list))
6139                 io_submit_flush_completions(&state->comp);
6140         blk_finish_plug(&state->plug);
6141         io_state_file_put(state);
6142         if (state->free_reqs)
6143                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
6144 }
6145
6146 /*
6147  * Start submission side cache.
6148  */
6149 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6150                                   struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int max_ios)
6151 {
6152         blk_start_plug(&state->plug);
6153 #ifdef CONFIG_BLOCK
6154         state->plug.nowait = true;
6155 #endif
6156         state->comp.nr = 0;
6157         INIT_LIST_HEAD(&state->comp.list);
6158         state->comp.ctx = ctx;
6159         state->free_reqs = 0;
6160         state->file = NULL;
6161         state->ios_left = max_ios;
6162 }
6163
6164 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6165 {
6166         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6167
6168         /*
6169          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6170          * since once we write the new head, the application could
6171          * write new data to them.
6172          */
6173         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6174 }
6175
6176 /*
6177  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6178  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6179  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6180  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6181  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6182  * prevent a re-load down the line.
6183  */
6184 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6185 {
6186         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6187         unsigned head;
6188
6189         /*
6190          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6191          *
6192          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6193          *    head updates.
6194          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6195          *    though the application is the one updating it.
6196          */
6197         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head & ctx->sq_mask]);
6198         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6199                 return &ctx->sq_sqes[head];
6200
6201         /* drop invalid entries */
6202         ctx->cached_sq_dropped++;
6203         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6204         return NULL;
6205 }
6206
6207 static inline void io_consume_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6208 {
6209         ctx->cached_sq_head++;
6210 }
6211
6212 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
6213                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
6214                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
6215
6216 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6217                        const struct io_uring_sqe *sqe,
6218                        struct io_submit_state *state)
6219 {
6220         unsigned int sqe_flags;
6221         int id;
6222
6223         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6224         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6225         req->io = NULL;
6226         req->file = NULL;
6227         req->ctx = ctx;
6228         req->flags = 0;
6229         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6230         refcount_set(&req->refs, 2);
6231         req->task = current;
6232         req->result = 0;
6233
6234         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6235                 return -EINVAL;
6236
6237         if (unlikely(io_sq_thread_acquire_mm(ctx, req)))
6238                 return -EFAULT;
6239
6240         sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6241         /* enforce forwards compatibility on users */
6242         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6243                 return -EINVAL;
6244
6245         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6246             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6247                 return -EOPNOTSUPP;
6248
6249         id = READ_ONCE(sqe->personality);
6250         if (id) {
6251                 io_req_init_async(req);
6252                 req->work.creds = idr_find(&ctx->personality_idr, id);
6253                 if (unlikely(!req->work.creds))
6254                         return -EINVAL;
6255                 get_cred(req->work.creds);
6256         }
6257
6258         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6259         req->flags |= sqe_flags;
6260
6261         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_file)
6262                 return 0;
6263
6264         return io_req_set_file(state, req, READ_ONCE(sqe->fd));
6265 }
6266
6267 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr,
6268                           struct file *ring_file, int ring_fd)
6269 {
6270         struct io_submit_state state;
6271         struct io_kiocb *link = NULL;
6272         int i, submitted = 0;
6273
6274         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6275         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6276                 if (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list) &&
6277                     !io_cqring_overflow_flush(ctx, false))
6278                         return -EBUSY;
6279         }
6280
6281         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6282         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6283
6284         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6285                 return -EAGAIN;
6286
6287         io_submit_state_start(&state, ctx, nr);
6288
6289         ctx->ring_fd = ring_fd;
6290         ctx->ring_file = ring_file;
6291
6292         for (i = 0; i < nr; i++) {
6293                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6294                 struct io_kiocb *req;
6295                 int err;
6296
6297                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6298                 if (unlikely(!sqe)) {
6299                         io_consume_sqe(ctx);
6300                         break;
6301                 }
6302                 req = io_alloc_req(ctx, &state);
6303                 if (unlikely(!req)) {
6304                         if (!submitted)
6305                                 submitted = -EAGAIN;
6306                         break;
6307                 }
6308
6309                 err = io_init_req(ctx, req, sqe, &state);
6310                 io_consume_sqe(ctx);
6311                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6312                 submitted++;
6313
6314                 if (unlikely(err)) {
6315 fail_req:
6316                         io_put_req(req);
6317                         io_req_complete(req, err);
6318                         break;
6319                 }
6320
6321                 trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6322                                                 true, io_async_submit(ctx));
6323                 err = io_submit_sqe(req, sqe, &link, &state.comp);
6324                 if (err)
6325                         goto fail_req;
6326         }
6327
6328         if (unlikely(submitted != nr)) {
6329                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6330
6331                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr - ref_used);
6332         }
6333         if (link)
6334                 io_queue_link_head(link, &state.comp);
6335         io_submit_state_end(&state);
6336
6337          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6338         io_commit_sqring(ctx);
6339
6340         return submitted;
6341 }
6342
6343 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6344 {
6345         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6346         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6347         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6348         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6349 }
6350
6351 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6352 {
6353         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6354         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6355         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6356 }
6357
6358 static int io_sq_thread(void *data)
6359 {
6360         struct io_ring_ctx *ctx = data;
6361         const struct cred *old_cred;
6362         DEFINE_WAIT(wait);
6363         unsigned long timeout;
6364         int ret = 0;
6365
6366         complete(&ctx->sq_thread_comp);
6367
6368         old_cred = override_creds(ctx->creds);
6369
6370         timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6371         while (!kthread_should_park()) {
6372                 unsigned int to_submit;
6373
6374                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
6375                         unsigned nr_events = 0;
6376
6377                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6378                         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched())
6379                                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6380                         else
6381                                 timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6382                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6383                 }
6384
6385                 to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6386
6387                 /*
6388                  * If submit got -EBUSY, flag us as needing the application
6389                  * to enter the kernel to reap and flush events.
6390                  */
6391                 if (!to_submit || ret == -EBUSY || need_resched()) {
6392                         /*
6393                          * Drop cur_mm before scheduling, we can't hold it for
6394                          * long periods (or over schedule()). Do this before
6395                          * adding ourselves to the waitqueue, as the unuse/drop
6396                          * may sleep.
6397                          */
6398                         io_sq_thread_drop_mm();
6399
6400                         /*
6401                          * We're polling. If we're within the defined idle
6402                          * period, then let us spin without work before going
6403                          * to sleep. The exception is if we got EBUSY doing
6404                          * more IO, we should wait for the application to
6405                          * reap events and wake us up.
6406                          */
6407                         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || need_resched() ||
6408                             (!time_after(jiffies, timeout) && ret != -EBUSY &&
6409                             !percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))) {
6410                                 io_run_task_work();
6411                                 cond_resched();
6412                                 continue;
6413                         }
6414
6415                         prepare_to_wait(&ctx->sqo_wait, &wait,
6416                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6417
6418                         /*
6419                          * While doing polled IO, before going to sleep, we need
6420                          * to check if there are new reqs added to iopoll_list,
6421                          * it is because reqs may have been punted to io worker
6422                          * and will be added to iopoll_list later, hence check
6423                          * the iopoll_list again.
6424                          */
6425                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6426                             !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6427                                 finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6428                                 continue;
6429                         }
6430
6431                         io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6432
6433                         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6434                         if (!to_submit || ret == -EBUSY) {
6435                                 if (kthread_should_park()) {
6436                                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6437                                         break;
6438                                 }
6439                                 if (io_run_task_work()) {
6440                                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6441                                         io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6442                                         continue;
6443                                 }
6444                                 if (signal_pending(current))
6445                                         flush_signals(current);
6446                                 schedule();
6447                                 finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6448
6449                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6450                                 ret = 0;
6451                                 continue;
6452                         }
6453                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6454
6455                         io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6456                 }
6457
6458                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6459                 if (likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6460                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit, NULL, -1);
6461                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6462                 timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6463         }
6464
6465         io_run_task_work();
6466
6467         io_sq_thread_drop_mm();
6468         revert_creds(old_cred);
6469
6470         kthread_parkme();
6471
6472         return 0;
6473 }
6474
6475 struct io_wait_queue {
6476         struct wait_queue_entry wq;
6477         struct io_ring_ctx *ctx;
6478         unsigned to_wait;
6479         unsigned nr_timeouts;
6480 };
6481
6482 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq, bool noflush)
6483 {
6484         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6485
6486         /*
6487          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6488          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6489          * regardless of event count.
6490          */
6491         return io_cqring_events(ctx, noflush) >= iowq->to_wait ||
6492                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6493 }
6494
6495 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6496                             int wake_flags, void *key)
6497 {
6498         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6499                                                         wq);
6500
6501         /* use noflush == true, as we can't safely rely on locking context */
6502         if (!io_should_wake(iowq, true))
6503                 return -1;
6504
6505         return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6506 }
6507
6508 /*
6509  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6510  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6511  */
6512 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6513                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz)
6514 {
6515         struct io_wait_queue iowq = {
6516                 .wq = {
6517                         .private        = current,
6518                         .func           = io_wake_function,
6519                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6520                 },
6521                 .ctx            = ctx,
6522                 .to_wait        = min_events,
6523         };
6524         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6525         int ret = 0;
6526
6527         do {
6528                 if (io_cqring_events(ctx, false) >= min_events)
6529                         return 0;
6530                 if (!io_run_task_work())
6531                         break;
6532         } while (1);
6533
6534         if (sig) {
6535 #ifdef CONFIG_COMPAT
6536                 if (in_compat_syscall())
6537                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6538                                                       sigsz);
6539                 else
6540 #endif
6541                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6542
6543                 if (ret)
6544                         return ret;
6545         }
6546
6547         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6548         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
6549         do {
6550                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
6551                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6552                 /* make sure we run task_work before checking for signals */
6553                 if (io_run_task_work())
6554                         continue;
6555                 if (signal_pending(current)) {
6556                         if (current->jobctl & JOBCTL_TASK_WORK) {
6557                                 spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
6558                                 current->jobctl &= ~JOBCTL_TASK_WORK;
6559                                 recalc_sigpending();
6560                                 spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
6561                                 continue;
6562                         }
6563                         ret = -EINTR;
6564                         break;
6565                 }
6566                 if (io_should_wake(&iowq, false))
6567                         break;
6568                 schedule();
6569         } while (1);
6570         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
6571
6572         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
6573
6574         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
6575 }
6576
6577 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6578 {
6579 #if defined(CONFIG_UNIX)
6580         if (ctx->ring_sock) {
6581                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6582                 struct sk_buff *skb;
6583
6584                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
6585                         kfree_skb(skb);
6586         }
6587 #else
6588         int i;
6589
6590         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6591                 struct file *file;
6592
6593                 file = io_file_from_index(ctx, i);
6594                 if (file)
6595                         fput(file);
6596         }
6597 #endif
6598 }
6599
6600 static void io_file_ref_kill(struct percpu_ref *ref)
6601 {
6602         struct fixed_file_data *data;
6603
6604         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
6605         complete(&data->done);
6606 }
6607
6608 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6609 {
6610         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
6611         struct fixed_file_ref_node *ref_node = NULL;
6612         unsigned nr_tables, i;
6613
6614         if (!data)
6615                 return -ENXIO;
6616
6617         spin_lock(&data->lock);
6618         if (!list_empty(&data->ref_list))
6619                 ref_node = list_first_entry(&data->ref_list,
6620                                 struct fixed_file_ref_node, node);
6621         spin_unlock(&data->lock);
6622         if (ref_node)
6623                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
6624
6625         percpu_ref_kill(&data->refs);
6626
6627         /* wait for all refs nodes to complete */
6628         flush_delayed_work(&ctx->file_put_work);
6629         wait_for_completion(&data->done);
6630
6631         __io_sqe_files_unregister(ctx);
6632         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6633         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
6634                 kfree(data->table[i].files);
6635         kfree(data->table);
6636         percpu_ref_exit(&data->refs);
6637         kfree(data);
6638         ctx->file_data = NULL;
6639         ctx->nr_user_files = 0;
6640         return 0;
6641 }
6642
6643 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
6644 {
6645         if (ctx->sqo_thread) {
6646                 wait_for_completion(&ctx->sq_thread_comp);
6647                 /*
6648                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
6649                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
6650                  * set to a single CPU.
6651                  */
6652                 kthread_park(ctx->sqo_thread);
6653                 kthread_stop(ctx->sqo_thread);
6654                 ctx->sqo_thread = NULL;
6655         }
6656 }
6657
6658 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
6659 {
6660         io_sq_thread_stop(ctx);
6661
6662         if (ctx->io_wq) {
6663                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
6664                 ctx->io_wq = NULL;
6665         }
6666 }
6667
6668 #if defined(CONFIG_UNIX)
6669 /*
6670  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
6671  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
6672  * loops in the file referencing.
6673  */
6674 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
6675 {
6676         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
6677         struct scm_fp_list *fpl;
6678         struct sk_buff *skb;
6679         int i, nr_files;
6680
6681         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
6682         if (!fpl)
6683                 return -ENOMEM;
6684
6685         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
6686         if (!skb) {
6687                 kfree(fpl);
6688                 return -ENOMEM;
6689         }
6690
6691         skb->sk = sk;
6692
6693         nr_files = 0;
6694         fpl->user = get_uid(ctx->user);
6695         for (i = 0; i < nr; i++) {
6696                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
6697
6698                 if (!file)
6699                         continue;
6700                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
6701                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
6702                 nr_files++;
6703         }
6704
6705         if (nr_files) {
6706                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
6707                 fpl->count = nr_files;
6708                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
6709                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
6710                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
6711                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
6712
6713                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
6714                         fput(fpl->fp[i]);
6715         } else {
6716                 kfree_skb(skb);
6717                 kfree(fpl);
6718         }
6719
6720         return 0;
6721 }
6722
6723 /*
6724  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
6725  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
6726  * garbage collection to take care of this problem for us.
6727  */
6728 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
6729 {
6730         unsigned left, total;
6731         int ret = 0;
6732
6733         total = 0;
6734         left = ctx->nr_user_files;
6735         while (left) {
6736                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
6737
6738                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
6739                 if (ret)
6740                         break;
6741                 left -= this_files;
6742                 total += this_files;
6743         }
6744
6745         if (!ret)
6746                 return 0;
6747
6748         while (total < ctx->nr_user_files) {
6749                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
6750
6751                 if (file)
6752                         fput(file);
6753                 total++;
6754         }
6755
6756         return ret;
6757 }
6758 #else
6759 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
6760 {
6761         return 0;
6762 }
6763 #endif
6764
6765 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned nr_tables,
6766                                     unsigned nr_files)
6767 {
6768         int i;
6769
6770         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
6771                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
6772                 unsigned this_files;
6773
6774                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6775                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
6776                                         GFP_KERNEL);
6777                 if (!table->files)
6778                         break;
6779                 nr_files -= this_files;
6780         }
6781
6782         if (i == nr_tables)
6783                 return 0;
6784
6785         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
6786                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
6787                 kfree(table->files);
6788         }
6789         return 1;
6790 }
6791
6792 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
6793 {
6794 #if defined(CONFIG_UNIX)
6795         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6796         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
6797         struct sk_buff *skb;
6798         int i;
6799
6800         __skb_queue_head_init(&list);
6801
6802         /*
6803          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
6804          * remove this entry and rearrange the file array.
6805          */
6806         skb = skb_dequeue(head);
6807         while (skb) {
6808                 struct scm_fp_list *fp;
6809
6810                 fp = UNIXCB(skb).fp;
6811                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
6812                         int left;
6813
6814                         if (fp->fp[i] != file)
6815                                 continue;
6816
6817                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
6818                         left = fp->count - 1 - i;
6819                         if (left) {
6820                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
6821                                                 left * sizeof(struct file *));
6822                         }
6823                         fp->count--;
6824                         if (!fp->count) {
6825                                 kfree_skb(skb);
6826                                 skb = NULL;
6827                         } else {
6828                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
6829                         }
6830                         fput(file);
6831                         file = NULL;
6832                         break;
6833                 }
6834
6835                 if (!file)
6836                         break;
6837
6838                 __skb_queue_tail(&list, skb);
6839
6840                 skb = skb_dequeue(head);
6841         }
6842
6843         if (skb_peek(&list)) {
6844                 spin_lock_irq(&head->lock);
6845                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
6846                         __skb_queue_tail(head, skb);
6847                 spin_unlock_irq(&head->lock);
6848         }
6849 #else
6850         fput(file);
6851 #endif
6852 }
6853
6854 struct io_file_put {
6855         struct list_head list;
6856         struct file *file;
6857 };
6858
6859 static void __io_file_put_work(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
6860 {
6861         struct fixed_file_data *file_data = ref_node->file_data;
6862         struct io_ring_ctx *ctx = file_data->ctx;
6863         struct io_file_put *pfile, *tmp;
6864
6865         list_for_each_entry_safe(pfile, tmp, &ref_node->file_list, list) {
6866                 list_del(&pfile->list);
6867                 io_ring_file_put(ctx, pfile->file);
6868                 kfree(pfile);
6869         }
6870
6871         spin_lock(&file_data->lock);
6872         list_del(&ref_node->node);
6873         spin_unlock(&file_data->lock);
6874
6875         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
6876         kfree(ref_node);
6877         percpu_ref_put(&file_data->refs);
6878 }
6879
6880 static void io_file_put_work(struct work_struct *work)
6881 {
6882         struct io_ring_ctx *ctx;
6883         struct llist_node *node;
6884
6885         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, file_put_work.work);
6886         node = llist_del_all(&ctx->file_put_llist);
6887
6888         while (node) {
6889                 struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6890                 struct llist_node *next = node->next;
6891
6892                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_file_ref_node, llist);
6893                 __io_file_put_work(ref_node);
6894                 node = next;
6895         }
6896 }
6897
6898 static void io_file_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
6899 {
6900         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6901         struct io_ring_ctx *ctx;
6902         bool first_add;
6903         int delay = HZ;
6904
6905         ref_node = container_of(ref, struct fixed_file_ref_node, refs);
6906         ctx = ref_node->file_data->ctx;
6907
6908         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->file_data->refs))
6909                 delay = 0;
6910
6911         first_add = llist_add(&ref_node->llist, &ctx->file_put_llist);
6912         if (!delay)
6913                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, 0);
6914         else if (first_add)
6915                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, delay);
6916 }
6917
6918 static struct fixed_file_ref_node *alloc_fixed_file_ref_node(
6919                         struct io_ring_ctx *ctx)
6920 {
6921         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6922
6923         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
6924         if (!ref_node)
6925                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6926
6927         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_file_data_ref_zero,
6928                             0, GFP_KERNEL)) {
6929                 kfree(ref_node);
6930                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6931         }
6932         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
6933         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->file_list);
6934         ref_node->file_data = ctx->file_data;
6935         return ref_node;
6936 }
6937
6938 static void destroy_fixed_file_ref_node(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
6939 {
6940         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
6941         kfree(ref_node);
6942 }
6943
6944 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
6945                                  unsigned nr_args)
6946 {
6947         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
6948         unsigned nr_tables;
6949         struct file *file;
6950         int fd, ret = 0;
6951         unsigned i;
6952         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6953
6954         if (ctx->file_data)
6955                 return -EBUSY;
6956         if (!nr_args)
6957                 return -EINVAL;
6958         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
6959                 return -EMFILE;
6960
6961         ctx->file_data = kzalloc(sizeof(*ctx->file_data), GFP_KERNEL);
6962         if (!ctx->file_data)
6963                 return -ENOMEM;
6964         ctx->file_data->ctx = ctx;
6965         init_completion(&ctx->file_data->done);
6966         INIT_LIST_HEAD(&ctx->file_data->ref_list);
6967         spin_lock_init(&ctx->file_data->lock);
6968
6969         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6970         ctx->file_data->table = kcalloc(nr_tables,
6971                                         sizeof(struct fixed_file_table),
6972                                         GFP_KERNEL);
6973         if (!ctx->file_data->table) {
6974                 kfree(ctx->file_data);
6975                 ctx->file_data = NULL;
6976                 return -ENOMEM;
6977         }
6978
6979         if (percpu_ref_init(&ctx->file_data->refs, io_file_ref_kill,
6980                                 PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL)) {
6981                 kfree(ctx->file_data->table);
6982                 kfree(ctx->file_data);
6983                 ctx->file_data = NULL;
6984                 return -ENOMEM;
6985         }
6986
6987         if (io_sqe_alloc_file_tables(ctx, nr_tables, nr_args)) {
6988                 percpu_ref_exit(&ctx->file_data->refs);
6989                 kfree(ctx->file_data->table);
6990                 kfree(ctx->file_data);
6991                 ctx->file_data = NULL;
6992                 return -ENOMEM;
6993         }
6994
6995         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
6996                 struct fixed_file_table *table;
6997                 unsigned index;
6998
6999                 ret = -EFAULT;
7000                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd)))
7001                         break;
7002                 /* allow sparse sets */
7003                 if (fd == -1) {
7004                         ret = 0;
7005                         continue;
7006                 }
7007
7008                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7009                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7010                 file = fget(fd);
7011
7012                 ret = -EBADF;
7013                 if (!file)
7014                         break;
7015
7016                 /*
7017                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7018                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7019                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7020                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7021                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7022                  */
7023                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7024                         fput(file);
7025                         break;
7026                 }
7027                 ret = 0;
7028                 table->files[index] = file;
7029         }
7030
7031         if (ret) {
7032                 for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7033                         file = io_file_from_index(ctx, i);
7034                         if (file)
7035                                 fput(file);
7036                 }
7037                 for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7038                         kfree(ctx->file_data->table[i].files);
7039
7040                 percpu_ref_exit(&ctx->file_data->refs);
7041                 kfree(ctx->file_data->table);
7042                 kfree(ctx->file_data);
7043                 ctx->file_data = NULL;
7044                 ctx->nr_user_files = 0;
7045                 return ret;
7046         }
7047
7048         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7049         if (ret) {
7050                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7051                 return ret;
7052         }
7053
7054         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7055         if (IS_ERR(ref_node)) {
7056                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7057                 return PTR_ERR(ref_node);
7058         }
7059
7060         ctx->file_data->cur_refs = &ref_node->refs;
7061         spin_lock(&ctx->file_data->lock);
7062         list_add(&ref_node->node, &ctx->file_data->ref_list);
7063         spin_unlock(&ctx->file_data->lock);
7064         percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
7065         return ret;
7066 }
7067
7068 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7069                                 int index)
7070 {
7071 #if defined(CONFIG_UNIX)
7072         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7073         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7074         struct sk_buff *skb;
7075
7076         /*
7077          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7078          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7079          * and filling it in.
7080          */
7081         spin_lock_irq(&head->lock);
7082         skb = skb_peek(head);
7083         if (skb) {
7084                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7085
7086                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7087                         __skb_unlink(skb, head);
7088                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7089                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7090                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7091                         fpl->count++;
7092                         spin_lock_irq(&head->lock);
7093                         __skb_queue_head(head, skb);
7094                 } else {
7095                         skb = NULL;
7096                 }
7097         }
7098         spin_unlock_irq(&head->lock);
7099
7100         if (skb) {
7101                 fput(file);
7102                 return 0;
7103         }
7104
7105         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7106 #else
7107         return 0;
7108 #endif
7109 }
7110
7111 static int io_queue_file_removal(struct fixed_file_data *data,
7112                                  struct file *file)
7113 {
7114         struct io_file_put *pfile;
7115         struct percpu_ref *refs = data->cur_refs;
7116         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7117
7118         pfile = kzalloc(sizeof(*pfile), GFP_KERNEL);
7119         if (!pfile)
7120                 return -ENOMEM;
7121
7122         ref_node = container_of(refs, struct fixed_file_ref_node, refs);
7123         pfile->file = file;
7124         list_add(&pfile->list, &ref_node->file_list);
7125
7126         return 0;
7127 }
7128
7129 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7130                                  struct io_uring_files_update *up,
7131                                  unsigned nr_args)
7132 {
7133         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
7134         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7135         struct file *file;
7136         __s32 __user *fds;
7137         int fd, i, err;
7138         __u32 done;
7139         bool needs_switch = false;
7140
7141         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7142                 return -EOVERFLOW;
7143         if (done > ctx->nr_user_files)
7144                 return -EINVAL;
7145
7146         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7147         if (IS_ERR(ref_node))
7148                 return PTR_ERR(ref_node);
7149
7150         done = 0;
7151         fds = u64_to_user_ptr(up->fds);
7152         while (nr_args) {
7153                 struct fixed_file_table *table;
7154                 unsigned index;
7155
7156                 err = 0;
7157                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7158                         err = -EFAULT;
7159                         break;
7160                 }
7161                 i = array_index_nospec(up->offset, ctx->nr_user_files);
7162                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7163                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7164                 if (table->files[index]) {
7165                         file = io_file_from_index(ctx, index);
7166                         err = io_queue_file_removal(data, file);
7167                         if (err)
7168                                 break;
7169                         table->files[index] = NULL;
7170                         needs_switch = true;
7171                 }
7172                 if (fd != -1) {
7173                         file = fget(fd);
7174                         if (!file) {
7175                                 err = -EBADF;
7176                                 break;
7177                         }
7178                         /*
7179                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7180                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7181                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7182                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7183                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7184                          * support regular read/write anyway.
7185                          */
7186                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7187                                 fput(file);
7188                                 err = -EBADF;
7189                                 break;
7190                         }
7191                         table->files[index] = file;
7192                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7193                         if (err) {
7194                                 fput(file);
7195                                 break;
7196                         }
7197                 }
7198                 nr_args--;
7199                 done++;
7200                 up->offset++;
7201         }
7202
7203         if (needs_switch) {
7204                 percpu_ref_kill(data->cur_refs);
7205                 spin_lock(&data->lock);
7206                 list_add(&ref_node->node, &data->ref_list);
7207                 data->cur_refs = &ref_node->refs;
7208                 spin_unlock(&data->lock);
7209                 percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
7210         } else
7211                 destroy_fixed_file_ref_node(ref_node);
7212
7213         return done ? done : err;
7214 }
7215
7216 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7217                                unsigned nr_args)
7218 {
7219         struct io_uring_files_update up;
7220
7221         if (!ctx->file_data)
7222                 return -ENXIO;
7223         if (!nr_args)
7224                 return -EINVAL;
7225         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7226                 return -EFAULT;
7227         if (up.resv)
7228                 return -EINVAL;
7229
7230         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7231 }
7232
7233 static void io_free_work(struct io_wq_work *work)
7234 {
7235         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7236
7237         /* Consider that io_steal_work() relies on this ref */
7238         io_put_req(req);
7239 }
7240
7241 static int io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7242                               struct io_uring_params *p)
7243 {
7244         struct io_wq_data data;
7245         struct fd f;
7246         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7247         unsigned int concurrency;
7248         int ret = 0;
7249
7250         data.user = ctx->user;
7251         data.free_work = io_free_work;
7252         data.do_work = io_wq_submit_work;
7253
7254         if (!(p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)) {
7255                 /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7256                 concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7257
7258                 ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
7259                 if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
7260                         ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
7261                         ctx->io_wq = NULL;
7262                 }
7263                 return ret;
7264         }
7265
7266         f = fdget(p->wq_fd);
7267         if (!f.file)
7268                 return -EBADF;
7269
7270         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7271                 ret = -EINVAL;
7272                 goto out_fput;
7273         }
7274
7275         ctx_attach = f.file->private_data;
7276         /* @io_wq is protected by holding the fd */
7277         if (!io_wq_get(ctx_attach->io_wq, &data)) {
7278                 ret = -EINVAL;
7279                 goto out_fput;
7280         }
7281
7282         ctx->io_wq = ctx_attach->io_wq;
7283 out_fput:
7284         fdput(f);
7285         return ret;
7286 }
7287
7288 static int io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx,
7289                                struct io_uring_params *p)
7290 {
7291         int ret;
7292
7293         mmgrab(current->mm);
7294         ctx->sqo_mm = current->mm;
7295
7296         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7297                 ret = -EPERM;
7298                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
7299                         goto err;
7300
7301                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7302                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7303                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7304
7305                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7306                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7307
7308                         ret = -EINVAL;
7309                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
7310                                 goto err;
7311                         if (!cpu_online(cpu))
7312                                 goto err;
7313
7314                         ctx->sqo_thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread,
7315                                                         ctx, cpu,
7316                                                         "io_uring-sq");
7317                 } else {
7318                         ctx->sqo_thread = kthread_create(io_sq_thread, ctx,
7319                                                         "io_uring-sq");
7320                 }
7321                 if (IS_ERR(ctx->sqo_thread)) {
7322                         ret = PTR_ERR(ctx->sqo_thread);
7323                         ctx->sqo_thread = NULL;
7324                         goto err;
7325                 }
7326                 wake_up_process(ctx->sqo_thread);
7327         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7328                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
7329                 ret = -EINVAL;
7330                 goto err;
7331         }
7332
7333         ret = io_init_wq_offload(ctx, p);
7334         if (ret)
7335                 goto err;
7336
7337         return 0;
7338 err:
7339         io_finish_async(ctx);
7340         if (ctx->sqo_mm) {
7341                 mmdrop(ctx->sqo_mm);
7342                 ctx->sqo_mm = NULL;
7343         }
7344         return ret;
7345 }
7346
7347 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
7348                                       unsigned long nr_pages)
7349 {
7350         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
7351 }
7352
7353 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
7354                                    unsigned long nr_pages)
7355 {
7356         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
7357
7358         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
7359         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
7360
7361         do {
7362                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
7363                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
7364                 if (new_pages > page_limit)
7365                         return -ENOMEM;
7366         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
7367                                         new_pages) != cur_pages);
7368
7369         return 0;
7370 }
7371
7372 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7373                              enum io_mem_account acct)
7374 {
7375         if (ctx->limit_mem)
7376                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7377
7378         if (ctx->sqo_mm) {
7379                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7380                         ctx->sqo_mm->locked_vm -= nr_pages;
7381                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7382                         atomic64_sub(nr_pages, &ctx->sqo_mm->pinned_vm);
7383         }
7384 }
7385
7386 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7387                           enum io_mem_account acct)
7388 {
7389         int ret;
7390
7391         if (ctx->limit_mem) {
7392                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
7393                 if (ret)
7394                         return ret;
7395         }
7396
7397         if (ctx->sqo_mm) {
7398                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7399                         ctx->sqo_mm->locked_vm += nr_pages;
7400                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7401                         atomic64_add(nr_pages, &ctx->sqo_mm->pinned_vm);
7402         }
7403
7404         return 0;
7405 }
7406
7407 static void io_mem_free(void *ptr)
7408 {
7409         struct page *page;
7410
7411         if (!ptr)
7412                 return;
7413
7414         page = virt_to_head_page(ptr);
7415         if (put_page_testzero(page))
7416                 free_compound_page(page);
7417 }
7418
7419 static void *io_mem_alloc(size_t size)
7420 {
7421         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
7422                                 __GFP_NORETRY;
7423
7424         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
7425 }
7426
7427 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
7428                                 size_t *sq_offset)
7429 {
7430         struct io_rings *rings;
7431         size_t off, sq_array_size;
7432
7433         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
7434         if (off == SIZE_MAX)
7435                 return SIZE_MAX;
7436
7437 #ifdef CONFIG_SMP
7438         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
7439         if (off == 0)
7440                 return SIZE_MAX;
7441 #endif
7442
7443         if (sq_offset)
7444                 *sq_offset = off;
7445
7446         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
7447         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
7448                 return SIZE_MAX;
7449
7450         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
7451                 return SIZE_MAX;
7452
7453         return off;
7454 }
7455
7456 static unsigned long ring_pages(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries)
7457 {
7458         size_t pages;
7459
7460         pages = (size_t)1 << get_order(
7461                 rings_size(sq_entries, cq_entries, NULL));
7462         pages += (size_t)1 << get_order(
7463                 array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), sq_entries));
7464
7465         return pages;
7466 }
7467
7468 static int io_sqe_buffer_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7469 {
7470         int i, j;
7471
7472         if (!ctx->user_bufs)
7473                 return -ENXIO;
7474
7475         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
7476                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7477
7478                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
7479                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
7480
7481                 io_unaccount_mem(ctx, imu->nr_bvecs, ACCT_PINNED);
7482                 kvfree(imu->bvec);
7483                 imu->nr_bvecs = 0;
7484         }
7485
7486         kfree(ctx->user_bufs);
7487         ctx->user_bufs = NULL;
7488         ctx->nr_user_bufs = 0;
7489         return 0;
7490 }
7491
7492 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
7493                        void __user *arg, unsigned index)
7494 {
7495         struct iovec __user *src;
7496
7497 #ifdef CONFIG_COMPAT
7498         if (ctx->compat) {
7499                 struct compat_iovec __user *ciovs;
7500                 struct compat_iovec ciov;
7501
7502                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
7503                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
7504                         return -EFAULT;
7505
7506                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
7507                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
7508                 return 0;
7509         }
7510 #endif
7511         src = (struct iovec __user *) arg;
7512         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
7513                 return -EFAULT;
7514         return 0;
7515 }
7516
7517 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7518                                   unsigned nr_args)
7519 {
7520         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
7521         struct page **pages = NULL;
7522         int i, j, got_pages = 0;
7523         int ret = -EINVAL;
7524
7525         if (ctx->user_bufs)
7526                 return -EBUSY;
7527         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
7528                 return -EINVAL;
7529
7530         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
7531                                         GFP_KERNEL);
7532         if (!ctx->user_bufs)
7533                 return -ENOMEM;
7534
7535         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
7536                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7537                 unsigned long off, start, end, ubuf;
7538                 int pret, nr_pages;
7539                 struct iovec iov;
7540                 size_t size;
7541
7542                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
7543                 if (ret)
7544                         goto err;
7545
7546                 /*
7547                  * Don't impose further limits on the size and buffer
7548                  * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
7549                  * submitted if they are wrong.
7550                  */
7551                 ret = -EFAULT;
7552                 if (!iov.iov_base || !iov.iov_len)
7553                         goto err;
7554
7555                 /* arbitrary limit, but we need something */
7556                 if (iov.iov_len > SZ_1G)
7557                         goto err;
7558
7559                 ubuf = (unsigned long) iov.iov_base;
7560                 end = (ubuf + iov.iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
7561                 start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
7562                 nr_pages = end - start;
7563
7564                 ret = io_account_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7565                 if (ret)
7566                         goto err;
7567
7568                 ret = 0;
7569                 if (!pages || nr_pages > got_pages) {
7570                         kvfree(vmas);
7571                         kvfree(pages);
7572                         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *),
7573                                                 GFP_KERNEL);
7574                         vmas = kvmalloc_array(nr_pages,
7575                                         sizeof(struct vm_area_struct *),
7576                                         GFP_KERNEL);
7577                         if (!pages || !vmas) {
7578                                 ret = -ENOMEM;
7579                                 io_unaccount_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7580                                 goto err;
7581                         }
7582                         got_pages = nr_pages;
7583                 }
7584
7585                 imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
7586                                                 GFP_KERNEL);
7587                 ret = -ENOMEM;
7588                 if (!imu->bvec) {
7589                         io_unaccount_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7590                         goto err;
7591                 }
7592
7593                 ret = 0;
7594                 mmap_read_lock(current->mm);
7595                 pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages,
7596                                       FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
7597                                       pages, vmas);
7598                 if (pret == nr_pages) {
7599                         /* don't support file backed memory */
7600                         for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
7601                                 struct vm_area_struct *vma = vmas[j];
7602
7603                                 if (vma->vm_file &&
7604                                     !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
7605                                         ret = -EOPNOTSUPP;
7606                                         break;
7607                                 }
7608                         }
7609                 } else {
7610                         ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
7611                 }
7612                 mmap_read_unlock(current->mm);
7613                 if (ret) {
7614                         /*
7615                          * if we did partial map, or found file backed vmas,
7616                          * release any pages we did get
7617                          */
7618                         if (pret > 0)
7619                                 unpin_user_pages(pages, pret);
7620                         io_unaccount_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7621                         kvfree(imu->bvec);
7622                         goto err;
7623                 }
7624
7625                 off = ubuf & ~PAGE_MASK;
7626                 size = iov.iov_len;
7627                 for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
7628                         size_t vec_len;
7629
7630                         vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
7631                         imu->bvec[j].bv_page = pages[j];
7632                         imu->bvec[j].bv_len = vec_len;
7633                         imu->bvec[j].bv_offset = off;
7634                         off = 0;
7635                         size -= vec_len;
7636                 }
7637                 /* store original address for later verification */
7638                 imu->ubuf = ubuf;
7639                 imu->len = iov.iov_len;
7640                 imu->nr_bvecs = nr_pages;
7641
7642                 ctx->nr_user_bufs++;
7643         }
7644         kvfree(pages);
7645         kvfree(vmas);
7646         return 0;
7647 err:
7648         kvfree(pages);
7649         kvfree(vmas);
7650         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
7651         return ret;
7652 }
7653
7654 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
7655 {
7656         __s32 __user *fds = arg;
7657         int fd;
7658
7659         if (ctx->cq_ev_fd)
7660                 return -EBUSY;
7661
7662         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
7663                 return -EFAULT;
7664
7665         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
7666         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
7667                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
7668                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
7669                 return ret;
7670         }
7671
7672         return 0;
7673 }
7674
7675 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7676 {
7677         if (ctx->cq_ev_fd) {
7678                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
7679                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
7680                 return 0;
7681         }
7682
7683         return -ENXIO;
7684 }
7685
7686 static int __io_destroy_buffers(int id, void *p, void *data)
7687 {
7688         struct io_ring_ctx *ctx = data;
7689         struct io_buffer *buf = p;
7690
7691         __io_remove_buffers(ctx, buf, id, -1U);
7692         return 0;
7693 }
7694
7695 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
7696 {
7697         idr_for_each(&ctx->io_buffer_idr, __io_destroy_buffers, ctx);
7698         idr_destroy(&ctx->io_buffer_idr);
7699 }
7700
7701 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
7702 {
7703         io_finish_async(ctx);
7704         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
7705         if (ctx->sqo_mm) {
7706                 mmdrop(ctx->sqo_mm);
7707                 ctx->sqo_mm = NULL;
7708         }
7709
7710         io_sqe_files_unregister(ctx);
7711         io_eventfd_unregister(ctx);
7712         io_destroy_buffers(ctx);
7713         idr_destroy(&ctx->personality_idr);
7714
7715 #if defined(CONFIG_UNIX)
7716         if (ctx->ring_sock) {
7717                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
7718                 sock_release(ctx->ring_sock);
7719         }
7720 #endif
7721
7722         io_mem_free(ctx->rings);
7723         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
7724
7725         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
7726         free_uid(ctx->user);
7727         put_cred(ctx->creds);
7728         kfree(ctx->cancel_hash);
7729         kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
7730         kfree(ctx);
7731 }
7732
7733 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
7734 {
7735         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7736         __poll_t mask = 0;
7737
7738         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
7739         /*
7740          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
7741          * io_commit_cqring
7742          */
7743         smp_rmb();
7744         if (READ_ONCE(ctx->rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head !=
7745             ctx->rings->sq_ring_entries)
7746                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
7747         if (io_cqring_events(ctx, false))
7748                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
7749
7750         return mask;
7751 }
7752
7753 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
7754 {
7755         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7756
7757         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
7758 }
7759
7760 static int io_remove_personalities(int id, void *p, void *data)
7761 {
7762         struct io_ring_ctx *ctx = data;
7763         const struct cred *cred;
7764
7765         cred = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
7766         if (cred)
7767                 put_cred(cred);
7768         return 0;
7769 }
7770
7771 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
7772 {
7773         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
7774                                                exit_work);
7775
7776         /*
7777          * If we're doing polled IO and end up having requests being
7778          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
7779          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
7780          * as nobody else will be looking for them.
7781          */
7782         do {
7783                 if (ctx->rings)
7784                         io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
7785                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
7786         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
7787         io_ring_ctx_free(ctx);
7788 }
7789
7790 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
7791 {
7792         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7793         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
7794         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7795
7796         io_kill_timeouts(ctx);
7797         io_poll_remove_all(ctx);
7798
7799         if (ctx->io_wq)
7800                 io_wq_cancel_all(ctx->io_wq);
7801
7802         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
7803         if (ctx->rings)
7804                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
7805         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
7806         idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_remove_personalities, ctx);
7807
7808         /*
7809          * Do this upfront, so we won't have a grace period where the ring
7810          * is closed but resources aren't reaped yet. This can cause
7811          * spurious failure in setting up a new ring.
7812          */
7813         io_unaccount_mem(ctx, ring_pages(ctx->sq_entries, ctx->cq_entries),
7814                          ACCT_LOCKED);
7815
7816         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
7817         queue_work(system_wq, &ctx->exit_work);
7818 }
7819
7820 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
7821 {
7822         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7823
7824         file->private_data = NULL;
7825         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
7826         return 0;
7827 }
7828
7829 static bool io_wq_files_match(struct io_wq_work *work, void *data)
7830 {
7831         struct files_struct *files = data;
7832
7833         return work->files == files;
7834 }
7835
7836 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
7837                                   struct files_struct *files)
7838 {
7839         if (list_empty_careful(&ctx->inflight_list))
7840                 return;
7841
7842         /* cancel all at once, should be faster than doing it one by one*/
7843         io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_wq_files_match, files, true);
7844
7845         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
7846                 struct io_kiocb *cancel_req = NULL, *req;
7847                 DEFINE_WAIT(wait);
7848
7849                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
7850                 list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry) {
7851                         if (req->work.files != files)
7852                                 continue;
7853                         /* req is being completed, ignore */
7854                         if (!refcount_inc_not_zero(&req->refs))
7855                                 continue;
7856                         cancel_req = req;
7857                         break;
7858                 }
7859                 if (cancel_req)
7860                         prepare_to_wait(&ctx->inflight_wait, &wait,
7861                                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
7862                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
7863
7864                 /* We need to keep going until we don't find a matching req */
7865                 if (!cancel_req)
7866                         break;
7867
7868                 if (cancel_req->flags & REQ_F_OVERFLOW) {
7869                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
7870                         list_del(&cancel_req->compl.list);
7871                         cancel_req->flags &= ~REQ_F_OVERFLOW;
7872
7873                         io_cqring_mark_overflow(ctx);
7874                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
7875                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
7876                         io_commit_cqring(ctx);
7877                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
7878
7879                         /*
7880                          * Put inflight ref and overflow ref. If that's
7881                          * all we had, then we're done with this request.
7882                          */
7883                         if (refcount_sub_and_test(2, &cancel_req->refs)) {
7884                                 io_free_req(cancel_req);
7885                                 finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
7886                                 continue;
7887                         }
7888                 } else {
7889                         io_wq_cancel_work(ctx->io_wq, &cancel_req->work);
7890                         io_put_req(cancel_req);
7891                 }
7892
7893                 schedule();
7894                 finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
7895         }
7896 }
7897
7898 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
7899 {
7900         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7901         struct task_struct *task = data;
7902
7903         return req->task == task;
7904 }
7905
7906 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
7907 {
7908         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7909
7910         io_uring_cancel_files(ctx, data);
7911
7912         /*
7913          * If the task is going away, cancel work it may have pending
7914          */
7915         if (fatal_signal_pending(current) || (current->flags & PF_EXITING))
7916                 io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_task_cb, current, true);
7917
7918         return 0;
7919 }
7920
7921 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
7922                                             loff_t pgoff, size_t sz)
7923 {
7924         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7925         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
7926         struct page *page;
7927         void *ptr;
7928
7929         switch (offset) {
7930         case IORING_OFF_SQ_RING:
7931         case IORING_OFF_CQ_RING:
7932                 ptr = ctx->rings;
7933                 break;
7934         case IORING_OFF_SQES:
7935                 ptr = ctx->sq_sqes;
7936                 break;
7937         default:
7938                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7939         }
7940
7941         page = virt_to_head_page(ptr);
7942         if (sz > page_size(page))
7943                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7944
7945         return ptr;
7946 }
7947
7948 #ifdef CONFIG_MMU
7949
7950 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
7951 {
7952         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
7953         unsigned long pfn;
7954         void *ptr;
7955
7956         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
7957         if (IS_ERR(ptr))
7958                 return PTR_ERR(ptr);
7959
7960         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
7961         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
7962 }
7963
7964 #else /* !CONFIG_MMU */
7965
7966 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
7967 {
7968         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
7969 }
7970
7971 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
7972 {
7973         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
7974 }
7975
7976 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
7977         unsigned long addr, unsigned long len,
7978         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
7979 {
7980         void *ptr;
7981
7982         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
7983         if (IS_ERR(ptr))
7984                 return PTR_ERR(ptr);
7985
7986         return (unsigned long) ptr;
7987 }
7988
7989 #endif /* !CONFIG_MMU */
7990
7991 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
7992                 u32, min_complete, u32, flags, const sigset_t __user *, sig,
7993                 size_t, sigsz)
7994 {
7995         struct io_ring_ctx *ctx;
7996         long ret = -EBADF;
7997         int submitted = 0;
7998         struct fd f;
7999
8000         io_run_task_work();
8001
8002         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP))
8003                 return -EINVAL;
8004
8005         f = fdget(fd);
8006         if (!f.file)
8007                 return -EBADF;
8008
8009         ret = -EOPNOTSUPP;
8010         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
8011                 goto out_fput;
8012
8013         ret = -ENXIO;
8014         ctx = f.file->private_data;
8015         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
8016                 goto out_fput;
8017
8018         /*
8019          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
8020          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
8021          * we were asked to.
8022          */
8023         ret = 0;
8024         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8025                 if (!list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
8026                         io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
8027                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
8028                         wake_up(&ctx->sqo_wait);
8029                 submitted = to_submit;
8030         } else if (to_submit) {
8031                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8032                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit, f.file, fd);
8033                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8034
8035                 if (submitted != to_submit)
8036                         goto out;
8037         }
8038         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
8039                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
8040
8041                 /*
8042                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
8043                  * space applications don't need to do io completion events
8044                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
8045                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
8046                  */
8047                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
8048                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
8049                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
8050                 } else {
8051                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, sigsz);
8052                 }
8053         }
8054
8055 out:
8056         percpu_ref_put(&ctx->refs);
8057 out_fput:
8058         fdput(f);
8059         return submitted ? submitted : ret;
8060 }
8061
8062 #ifdef CONFIG_PROC_FS
8063 static int io_uring_show_cred(int id, void *p, void *data)
8064 {
8065         const struct cred *cred = p;
8066         struct seq_file *m = data;
8067         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
8068         struct group_info *gi;
8069         kernel_cap_t cap;
8070         unsigned __capi;
8071         int g;
8072
8073         seq_printf(m, "%5d\n", id);
8074         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
8075         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
8076         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
8077         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
8078         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
8079         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
8080         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
8081         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
8082         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
8083         gi = cred->group_info;
8084         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
8085                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
8086                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
8087         }
8088         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
8089         cap = cred->cap_effective;
8090         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
8091                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
8092         seq_putc(m, '\n');
8093         return 0;
8094 }
8095
8096 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
8097 {
8098         int i;
8099
8100         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8101         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
8102         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
8103                 struct fixed_file_table *table;
8104                 struct file *f;
8105
8106                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
8107                 f = table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
8108                 if (f)
8109                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
8110                 else
8111                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
8112         }
8113         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
8114         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8115                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
8116
8117                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
8118                                                 (unsigned int) buf->len);
8119         }
8120         if (!idr_is_empty(&ctx->personality_idr)) {
8121                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
8122                 idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_uring_show_cred, m);
8123         }
8124         seq_printf(m, "PollList:\n");
8125         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8126         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
8127                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
8128                 struct io_kiocb *req;
8129
8130                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
8131                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
8132                                         req->task->task_works != NULL);
8133         }
8134         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8135         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8136 }
8137
8138 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
8139 {
8140         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
8141
8142         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
8143                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
8144                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
8145         }
8146 }
8147 #endif
8148
8149 static const struct file_operations io_uring_fops = {
8150         .release        = io_uring_release,
8151         .flush          = io_uring_flush,
8152         .mmap           = io_uring_mmap,
8153 #ifndef CONFIG_MMU
8154         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
8155         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
8156 #endif
8157         .poll           = io_uring_poll,
8158         .fasync         = io_uring_fasync,
8159 #ifdef CONFIG_PROC_FS
8160         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
8161 #endif
8162 };
8163
8164 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
8165                                   struct io_uring_params *p)
8166 {
8167         struct io_rings *rings;
8168         size_t size, sq_array_offset;
8169
8170         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
8171         if (size == SIZE_MAX)
8172                 return -EOVERFLOW;
8173
8174         rings = io_mem_alloc(size);
8175         if (!rings)
8176                 return -ENOMEM;
8177
8178         ctx->rings = rings;
8179         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
8180         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
8181         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
8182         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
8183         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
8184         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
8185         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
8186         ctx->sq_entries = rings->sq_ring_entries;
8187         ctx->cq_entries = rings->cq_ring_entries;
8188
8189         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
8190         if (size == SIZE_MAX) {
8191                 io_mem_free(ctx->rings);
8192                 ctx->rings = NULL;
8193                 return -EOVERFLOW;
8194         }
8195
8196         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
8197         if (!ctx->sq_sqes) {
8198                 io_mem_free(ctx->rings);
8199                 ctx->rings = NULL;
8200                 return -ENOMEM;
8201         }
8202
8203         return 0;
8204 }
8205
8206 /*
8207  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
8208  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
8209  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
8210  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
8211  */
8212 static int io_uring_get_fd(struct io_ring_ctx *ctx)
8213 {
8214         struct file *file;
8215         int ret;
8216
8217 #if defined(CONFIG_UNIX)
8218         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
8219                                 &ctx->ring_sock);
8220         if (ret)
8221                 return ret;
8222 #endif
8223
8224         ret = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
8225         if (ret < 0)
8226                 goto err;
8227
8228         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
8229                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
8230         if (IS_ERR(file)) {
8231                 put_unused_fd(ret);
8232                 ret = PTR_ERR(file);
8233                 goto err;
8234         }
8235
8236 #if defined(CONFIG_UNIX)
8237         ctx->ring_sock->file = file;
8238 #endif
8239         fd_install(ret, file);
8240         return ret;
8241 err:
8242 #if defined(CONFIG_UNIX)
8243         sock_release(ctx->ring_sock);
8244         ctx->ring_sock = NULL;
8245 #endif
8246         return ret;
8247 }
8248
8249 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
8250                            struct io_uring_params __user *params)
8251 {
8252         struct user_struct *user = NULL;
8253         struct io_ring_ctx *ctx;
8254         bool limit_mem;
8255         int ret;
8256
8257         if (!entries)
8258                 return -EINVAL;
8259         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
8260                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
8261                         return -EINVAL;
8262                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
8263         }
8264
8265         /*
8266          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
8267          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
8268          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
8269          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
8270          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
8271          * of CQ ring entries manually.
8272          */
8273         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
8274         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
8275                 /*
8276                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
8277                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
8278                  * any cq vs sq ring sizing.
8279                  */
8280                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
8281                         return -EINVAL;
8282                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
8283                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
8284                                 return -EINVAL;
8285                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
8286                 }
8287                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
8288         } else {
8289                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
8290         }
8291
8292         user = get_uid(current_user());
8293         limit_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
8294
8295         if (limit_mem) {
8296                 ret = __io_account_mem(user,
8297                                 ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries));
8298                 if (ret) {
8299                         free_uid(user);
8300                         return ret;
8301                 }
8302         }
8303
8304         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
8305         if (!ctx) {
8306                 if (limit_mem)
8307                         __io_unaccount_mem(user, ring_pages(p->sq_entries,
8308                                                                 p->cq_entries));
8309                 free_uid(user);
8310                 return -ENOMEM;
8311         }
8312         ctx->compat = in_compat_syscall();
8313         ctx->user = user;
8314         ctx->creds = get_current_cred();
8315
8316         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
8317         if (ret)
8318                 goto err;
8319
8320         ret = io_sq_offload_start(ctx, p);
8321         if (ret)
8322                 goto err;
8323
8324         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
8325         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
8326         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
8327         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
8328         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
8329         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
8330         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
8331         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
8332
8333         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
8334         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
8335         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
8336         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
8337         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
8338         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
8339         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
8340         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
8341
8342         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
8343                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
8344                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
8345                         IORING_FEAT_POLL_32BITS;
8346
8347         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
8348                 ret = -EFAULT;
8349                 goto err;
8350         }
8351
8352         /*
8353          * Account memory _before_ installing the file descriptor. Once
8354          * the descriptor is installed, it can get closed at any time.
8355          */
8356         io_account_mem(ctx, ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries),
8357                        ACCT_LOCKED);
8358         ctx->limit_mem = limit_mem;
8359
8360         /*
8361          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
8362          * having closed it before we finish setup
8363          */
8364         ret = io_uring_get_fd(ctx);
8365         if (ret < 0)
8366                 goto err;
8367
8368         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
8369         return ret;
8370 err:
8371         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8372         return ret;
8373 }
8374
8375 /*
8376  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
8377  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
8378  * params structure passed in.
8379  */
8380 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
8381 {
8382         struct io_uring_params p;
8383         int i;
8384
8385         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
8386                 return -EFAULT;
8387         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
8388                 if (p.resv[i])
8389                         return -EINVAL;
8390         }
8391
8392         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
8393                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
8394                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ))
8395                 return -EINVAL;
8396
8397         return  io_uring_create(entries, &p, params);
8398 }
8399
8400 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
8401                 struct io_uring_params __user *, params)
8402 {
8403         return io_uring_setup(entries, params);
8404 }
8405
8406 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
8407 {
8408         struct io_uring_probe *p;
8409         size_t size;
8410         int i, ret;
8411
8412         size = struct_size(p, ops, nr_args);
8413         if (size == SIZE_MAX)
8414                 return -EOVERFLOW;
8415         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
8416         if (!p)
8417                 return -ENOMEM;
8418
8419         ret = -EFAULT;
8420         if (copy_from_user(p, arg, size))
8421                 goto out;
8422         ret = -EINVAL;
8423         if (memchr_inv(p, 0, size))
8424                 goto out;
8425
8426         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
8427         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
8428                 nr_args = IORING_OP_LAST;
8429
8430         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8431                 p->ops[i].op = i;
8432                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
8433                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
8434         }
8435         p->ops_len = i;
8436
8437         ret = 0;
8438         if (copy_to_user(arg, p, size))
8439                 ret = -EFAULT;
8440 out:
8441         kfree(p);
8442         return ret;
8443 }
8444
8445 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
8446 {
8447         const struct cred *creds = get_current_cred();
8448         int id;
8449
8450         id = idr_alloc_cyclic(&ctx->personality_idr, (void *) creds, 1,
8451                                 USHRT_MAX, GFP_KERNEL);
8452         if (id < 0)
8453                 put_cred(creds);
8454         return id;
8455 }
8456
8457 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8458 {
8459         const struct cred *old_creds;
8460
8461         old_creds = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
8462         if (old_creds) {
8463                 put_cred(old_creds);
8464                 return 0;
8465         }
8466
8467         return -EINVAL;
8468 }
8469
8470 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
8471 {
8472         switch (op) {
8473         case IORING_UNREGISTER_FILES:
8474         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
8475         case IORING_REGISTER_PROBE:
8476         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
8477         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
8478                 return false;
8479         default:
8480                 return true;
8481         }
8482 }
8483
8484 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
8485                                void __user *arg, unsigned nr_args)
8486         __releases(ctx->uring_lock)
8487         __acquires(ctx->uring_lock)
8488 {
8489         int ret;
8490
8491         /*
8492          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
8493          * someone else killed the ctx or is already going through
8494          * io_uring_register().
8495          */
8496         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
8497                 return -ENXIO;
8498
8499         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
8500                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8501
8502                 /*
8503                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
8504                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
8505                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
8506                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
8507                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
8508                  * after we've killed the percpu ref.
8509                  */
8510                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8511                 ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
8512                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8513                 if (ret) {
8514                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
8515                         ret = -EINTR;
8516                         goto out;
8517                 }
8518         }
8519
8520         switch (opcode) {
8521         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
8522                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, arg, nr_args);
8523                 break;
8524         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
8525                 ret = -EINVAL;
8526                 if (arg || nr_args)
8527                         break;
8528                 ret = io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8529                 break;
8530         case IORING_REGISTER_FILES:
8531                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
8532                 break;
8533         case IORING_UNREGISTER_FILES:
8534                 ret = -EINVAL;
8535                 if (arg || nr_args)
8536                         break;
8537                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
8538                 break;
8539         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
8540                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
8541                 break;
8542         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
8543         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
8544                 ret = -EINVAL;
8545                 if (nr_args != 1)
8546                         break;
8547                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
8548                 if (ret)
8549                         break;
8550                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
8551                         ctx->eventfd_async = 1;
8552                 else
8553                         ctx->eventfd_async = 0;
8554                 break;
8555         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
8556                 ret = -EINVAL;
8557                 if (arg || nr_args)
8558                         break;
8559                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
8560                 break;
8561         case IORING_REGISTER_PROBE:
8562                 ret = -EINVAL;
8563                 if (!arg || nr_args > 256)
8564                         break;
8565                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
8566                 break;
8567         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
8568                 ret = -EINVAL;
8569                 if (arg || nr_args)
8570                         break;
8571                 ret = io_register_personality(ctx);
8572                 break;
8573         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
8574                 ret = -EINVAL;
8575                 if (arg)
8576                         break;
8577                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
8578                 break;
8579         default:
8580                 ret = -EINVAL;
8581                 break;
8582         }
8583
8584         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
8585                 /* bring the ctx back to life */
8586                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
8587 out:
8588                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
8589         }
8590         return ret;
8591 }
8592
8593 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
8594                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
8595 {
8596         struct io_ring_ctx *ctx;
8597         long ret = -EBADF;
8598         struct fd f;
8599
8600         f = fdget(fd);
8601         if (!f.file)
8602                 return -EBADF;
8603
8604         ret = -EOPNOTSUPP;
8605         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
8606                 goto out_fput;
8607
8608         ctx = f.file->private_data;
8609
8610         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8611         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
8612         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8613         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
8614                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
8615 out_fput:
8616         fdput(f);
8617         return ret;
8618 }
8619
8620 static int __init io_uring_init(void)
8621 {
8622 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
8623         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
8624         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
8625 } while (0)
8626
8627 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
8628         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
8629         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
8630         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
8631         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
8632         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
8633         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
8634         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
8635         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
8636         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
8637         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
8638         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
8639         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
8640         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
8641         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
8642         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
8643         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
8644         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
8645         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
8646         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
8647         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
8648         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
8649         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
8650         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
8651         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
8652         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
8653         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
8654         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
8655         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
8656         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
8657         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
8658
8659         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
8660         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
8661         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC);
8662         return 0;
8663 };
8664 __initcall(io_uring_init);