fs/io_uring.c

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