ccc259cbd18a1fbd635e87f881e7d9c65d35d615
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / io_uring.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
4  * supporting fast/efficient IO.
5  *
6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
7  * the application and kernel side.
8  *
9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
16  * CQ entries.
17  *
18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
23  * head will do).
24  *
25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
28  * between.
29  *
30  * Also see the examples in the liburing library:
31  *
32  *      git://git.kernel.dk/liburing
33  *
34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
38  *
39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
41  */
42 #include <linux/kernel.h>
43 #include <linux/init.h>
44 #include <linux/errno.h>
45 #include <linux/syscalls.h>
46 #include <linux/compat.h>
47 #include <net/compat.h>
48 #include <linux/refcount.h>
49 #include <linux/uio.h>
50 #include <linux/bits.h>
51
52 #include <linux/sched/signal.h>
53 #include <linux/fs.h>
54 #include <linux/file.h>
55 #include <linux/fdtable.h>
56 #include <linux/mm.h>
57 #include <linux/mman.h>
58 #include <linux/percpu.h>
59 #include <linux/slab.h>
60 #include <linux/kthread.h>
61 #include <linux/blkdev.h>
62 #include <linux/bvec.h>
63 #include <linux/net.h>
64 #include <net/sock.h>
65 #include <net/af_unix.h>
66 #include <net/scm.h>
67 #include <linux/anon_inodes.h>
68 #include <linux/sched/mm.h>
69 #include <linux/uaccess.h>
70 #include <linux/nospec.h>
71 #include <linux/sizes.h>
72 #include <linux/hugetlb.h>
73 #include <linux/highmem.h>
74 #include <linux/namei.h>
75 #include <linux/fsnotify.h>
76 #include <linux/fadvise.h>
77 #include <linux/eventpoll.h>
78 #include <linux/fs_struct.h>
79 #include <linux/splice.h>
80 #include <linux/task_work.h>
81 #include <linux/pagemap.h>
82
83 #define CREATE_TRACE_POINTS
84 #include <trace/events/io_uring.h>
85
86 #include <uapi/linux/io_uring.h>
87
88 #include "internal.h"
89 #include "io-wq.h"
90
91 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
92 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
93
94 /*
95  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
96  */
97 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
98 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
99 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
100 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
101
102 struct io_uring {
103         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
104         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
105 };
106
107 /*
108  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
109  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
110  *
111  * The offsets to the member fields are published through struct
112  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
113  */
114 struct io_rings {
115         /*
116          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
117          * masked to get valid indices.
118          *
119          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
120          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
121          * cq ring.
122          */
123         struct io_uring         sq, cq;
124         /*
125          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
126          * ring_entries - 1)
127          */
128         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
129         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
130         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
131         /*
132          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
133          * invalid index stored in array
134          *
135          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
136          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
137          * cached value).
138          *
139          * After a new SQ head value was read by the application this
140          * counter includes all submissions that were dropped reaching
141          * the new SQ head (and possibly more).
142          */
143         u32                     sq_dropped;
144         /*
145          * Runtime SQ flags
146          *
147          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
148          * application.
149          *
150          * The application needs a full memory barrier before checking
151          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
152          */
153         u32                     sq_flags;
154         /*
155          * Runtime CQ flags
156          *
157          * Written by the application, shouldn't be modified by the
158          * kernel.
159          */
160         u32                     cq_flags;
161         /*
162          * Number of completion events lost because the queue was full;
163          * this should be avoided by the application by making sure
164          * there are not more requests pending than there is space in
165          * the completion queue.
166          *
167          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
168          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
169          * cached value).
170          *
171          * As completion events come in out of order this counter is not
172          * ordered with any other data.
173          */
174         u32                     cq_overflow;
175         /*
176          * Ring buffer of completion events.
177          *
178          * The kernel writes completion events fresh every time they are
179          * produced, so the application is allowed to modify pending
180          * entries.
181          */
182         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
183 };
184
185 struct io_mapped_ubuf {
186         u64             ubuf;
187         size_t          len;
188         struct          bio_vec *bvec;
189         unsigned int    nr_bvecs;
190 };
191
192 struct fixed_file_table {
193         struct file             **files;
194 };
195
196 struct fixed_file_ref_node {
197         struct percpu_ref               refs;
198         struct list_head                node;
199         struct list_head                file_list;
200         struct fixed_file_data          *file_data;
201         struct llist_node               llist;
202 };
203
204 struct fixed_file_data {
205         struct fixed_file_table         *table;
206         struct io_ring_ctx              *ctx;
207
208         struct percpu_ref               *cur_refs;
209         struct percpu_ref               refs;
210         struct completion               done;
211         struct list_head                ref_list;
212         spinlock_t                      lock;
213 };
214
215 struct io_buffer {
216         struct list_head list;
217         __u64 addr;
218         __s32 len;
219         __u16 bid;
220 };
221
222 struct io_ring_ctx {
223         struct {
224                 struct percpu_ref       refs;
225         } ____cacheline_aligned_in_smp;
226
227         struct {
228                 unsigned int            flags;
229                 unsigned int            compat: 1;
230                 unsigned int            limit_mem: 1;
231                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
232                 unsigned int            drain_next: 1;
233                 unsigned int            eventfd_async: 1;
234
235                 /*
236                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
237                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
238                  *
239                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
240                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
241                  * the queue when needed.
242                  *
243                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
244                  * array.
245                  */
246                 u32                     *sq_array;
247                 unsigned                cached_sq_head;
248                 unsigned                sq_entries;
249                 unsigned                sq_mask;
250                 unsigned                sq_thread_idle;
251                 unsigned                cached_sq_dropped;
252                 atomic_t                cached_cq_overflow;
253                 unsigned long           sq_check_overflow;
254
255                 struct list_head        defer_list;
256                 struct list_head        timeout_list;
257                 struct list_head        cq_overflow_list;
258
259                 wait_queue_head_t       inflight_wait;
260                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
261         } ____cacheline_aligned_in_smp;
262
263         struct io_rings *rings;
264
265         /* IO offload */
266         struct io_wq            *io_wq;
267         struct task_struct      *sqo_thread;    /* if using sq thread polling */
268         struct mm_struct        *sqo_mm;
269         wait_queue_head_t       sqo_wait;
270
271         /*
272          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
273          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
274          * used. Only updated through io_uring_register(2).
275          */
276         struct fixed_file_data  *file_data;
277         unsigned                nr_user_files;
278         int                     ring_fd;
279         struct file             *ring_file;
280
281         /* if used, fixed mapped user buffers */
282         unsigned                nr_user_bufs;
283         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
284
285         struct user_struct      *user;
286
287         const struct cred       *creds;
288
289         struct completion       ref_comp;
290         struct completion       sq_thread_comp;
291
292         /* if all else fails... */
293         struct io_kiocb         *fallback_req;
294
295 #if defined(CONFIG_UNIX)
296         struct socket           *ring_sock;
297 #endif
298
299         struct idr              io_buffer_idr;
300
301         struct idr              personality_idr;
302
303         struct {
304                 unsigned                cached_cq_tail;
305                 unsigned                cq_entries;
306                 unsigned                cq_mask;
307                 atomic_t                cq_timeouts;
308                 unsigned long           cq_check_overflow;
309                 struct wait_queue_head  cq_wait;
310                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
311                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
312         } ____cacheline_aligned_in_smp;
313
314         struct {
315                 struct mutex            uring_lock;
316                 wait_queue_head_t       wait;
317         } ____cacheline_aligned_in_smp;
318
319         struct {
320                 spinlock_t              completion_lock;
321
322                 /*
323                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
324                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
325                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
326                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
327                  */
328                 struct list_head        iopoll_list;
329                 struct hlist_head       *cancel_hash;
330                 unsigned                cancel_hash_bits;
331                 bool                    poll_multi_file;
332
333                 spinlock_t              inflight_lock;
334                 struct list_head        inflight_list;
335         } ____cacheline_aligned_in_smp;
336
337         struct delayed_work             file_put_work;
338         struct llist_head               file_put_llist;
339
340         struct work_struct              exit_work;
341 };
342
343 /*
344  * First field must be the file pointer in all the
345  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
346  */
347 struct io_poll_iocb {
348         struct file                     *file;
349         union {
350                 struct wait_queue_head  *head;
351                 u64                     addr;
352         };
353         __poll_t                        events;
354         bool                            done;
355         bool                            canceled;
356         struct wait_queue_entry         wait;
357 };
358
359 struct io_close {
360         struct file                     *file;
361         struct file                     *put_file;
362         int                             fd;
363 };
364
365 struct io_timeout_data {
366         struct io_kiocb                 *req;
367         struct hrtimer                  timer;
368         struct timespec64               ts;
369         enum hrtimer_mode               mode;
370 };
371
372 struct io_accept {
373         struct file                     *file;
374         struct sockaddr __user          *addr;
375         int __user                      *addr_len;
376         int                             flags;
377         unsigned long                   nofile;
378 };
379
380 struct io_sync {
381         struct file                     *file;
382         loff_t                          len;
383         loff_t                          off;
384         int                             flags;
385         int                             mode;
386 };
387
388 struct io_cancel {
389         struct file                     *file;
390         u64                             addr;
391 };
392
393 struct io_timeout {
394         struct file                     *file;
395         u64                             addr;
396         int                             flags;
397         u32                             off;
398         u32                             target_seq;
399         struct list_head                list;
400 };
401
402 struct io_rw {
403         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
404         struct kiocb                    kiocb;
405         u64                             addr;
406         u64                             len;
407 };
408
409 struct io_connect {
410         struct file                     *file;
411         struct sockaddr __user          *addr;
412         int                             addr_len;
413 };
414
415 struct io_sr_msg {
416         struct file                     *file;
417         union {
418                 struct user_msghdr __user *umsg;
419                 void __user             *buf;
420         };
421         int                             msg_flags;
422         int                             bgid;
423         size_t                          len;
424         struct io_buffer                *kbuf;
425 };
426
427 struct io_open {
428         struct file                     *file;
429         int                             dfd;
430         struct filename                 *filename;
431         struct open_how                 how;
432         unsigned long                   nofile;
433 };
434
435 struct io_files_update {
436         struct file                     *file;
437         u64                             arg;
438         u32                             nr_args;
439         u32                             offset;
440 };
441
442 struct io_fadvise {
443         struct file                     *file;
444         u64                             offset;
445         u32                             len;
446         u32                             advice;
447 };
448
449 struct io_madvise {
450         struct file                     *file;
451         u64                             addr;
452         u32                             len;
453         u32                             advice;
454 };
455
456 struct io_epoll {
457         struct file                     *file;
458         int                             epfd;
459         int                             op;
460         int                             fd;
461         struct epoll_event              event;
462 };
463
464 struct io_splice {
465         struct file                     *file_out;
466         struct file                     *file_in;
467         loff_t                          off_out;
468         loff_t                          off_in;
469         u64                             len;
470         unsigned int                    flags;
471 };
472
473 struct io_provide_buf {
474         struct file                     *file;
475         __u64                           addr;
476         __s32                           len;
477         __u32                           bgid;
478         __u16                           nbufs;
479         __u16                           bid;
480 };
481
482 struct io_statx {
483         struct file                     *file;
484         int                             dfd;
485         unsigned int                    mask;
486         unsigned int                    flags;
487         const char __user               *filename;
488         struct statx __user             *buffer;
489 };
490
491 struct io_completion {
492         struct file                     *file;
493         struct list_head                list;
494         int                             cflags;
495 };
496
497 struct io_async_connect {
498         struct sockaddr_storage         address;
499 };
500
501 struct io_async_msghdr {
502         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
503         struct iovec                    *iov;
504         struct sockaddr __user          *uaddr;
505         struct msghdr                   msg;
506         struct sockaddr_storage         addr;
507 };
508
509 struct io_async_rw {
510         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
511         const struct iovec              *free_iovec;
512         struct iov_iter                 iter;
513         size_t                          bytes_done;
514         struct wait_page_queue          wpq;
515 };
516
517 struct io_async_ctx {
518         union {
519                 struct io_async_rw      rw;
520                 struct io_async_msghdr  msg;
521                 struct io_async_connect connect;
522                 struct io_timeout_data  timeout;
523         };
524 };
525
526 enum {
527         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
528         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
529         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
530         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
531         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
532         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
533
534         REQ_F_LINK_HEAD_BIT,
535         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
536         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
537         REQ_F_CUR_POS_BIT,
538         REQ_F_NOWAIT_BIT,
539         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
540         REQ_F_ISREG_BIT,
541         REQ_F_COMP_LOCKED_BIT,
542         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
543         REQ_F_POLLED_BIT,
544         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
545         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
546         REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT,
547         REQ_F_TASK_PINNED_BIT,
548
549         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
550         __REQ_F_LAST_BIT,
551 };
552
553 enum {
554         /* ctx owns file */
555         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
556         /* drain existing IO first */
557         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
558         /* linked sqes */
559         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
560         /* doesn't sever on completion < 0 */
561         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
562         /* IOSQE_ASYNC */
563         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
564         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
565         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
566
567         /* head of a link */
568         REQ_F_LINK_HEAD         = BIT(REQ_F_LINK_HEAD_BIT),
569         /* fail rest of links */
570         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
571         /* on inflight list */
572         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
573         /* read/write uses file position */
574         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
575         /* must not punt to workers */
576         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
577         /* has linked timeout */
578         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
579         /* regular file */
580         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
581         /* completion under lock */
582         REQ_F_COMP_LOCKED       = BIT(REQ_F_COMP_LOCKED_BIT),
583         /* needs cleanup */
584         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
585         /* already went through poll handler */
586         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
587         /* buffer already selected */
588         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
589         /* doesn't need file table for this request */
590         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
591         /* io_wq_work is initialized */
592         REQ_F_WORK_INITIALIZED  = BIT(REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT),
593         /* req->task is refcounted */
594         REQ_F_TASK_PINNED       = BIT(REQ_F_TASK_PINNED_BIT),
595 };
596
597 struct async_poll {
598         struct io_poll_iocb     poll;
599         struct io_poll_iocb     *double_poll;
600 };
601
602 /*
603  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
604  * as the first entry in their struct definition. So you can
605  * access the file pointer through any of the sub-structs,
606  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
607  */
608 struct io_kiocb {
609         union {
610                 struct file             *file;
611                 struct io_rw            rw;
612                 struct io_poll_iocb     poll;
613                 struct io_accept        accept;
614                 struct io_sync          sync;
615                 struct io_cancel        cancel;
616                 struct io_timeout       timeout;
617                 struct io_connect       connect;
618                 struct io_sr_msg        sr_msg;
619                 struct io_open          open;
620                 struct io_close         close;
621                 struct io_files_update  files_update;
622                 struct io_fadvise       fadvise;
623                 struct io_madvise       madvise;
624                 struct io_epoll         epoll;
625                 struct io_splice        splice;
626                 struct io_provide_buf   pbuf;
627                 struct io_statx         statx;
628                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
629                 struct io_completion    compl;
630         };
631
632         struct io_async_ctx             *io;
633         u8                              opcode;
634         /* polled IO has completed */
635         u8                              iopoll_completed;
636
637         u16                             buf_index;
638         u32                             result;
639
640         struct io_ring_ctx              *ctx;
641         unsigned int                    flags;
642         refcount_t                      refs;
643         struct task_struct              *task;
644         u64                             user_data;
645
646         struct list_head                link_list;
647
648         /*
649          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
650          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
651          */
652         struct list_head                inflight_entry;
653
654         struct percpu_ref               *fixed_file_refs;
655         struct callback_head            task_work;
656         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
657         struct hlist_node               hash_node;
658         struct async_poll               *apoll;
659         struct io_wq_work               work;
660 };
661
662 struct io_defer_entry {
663         struct list_head        list;
664         struct io_kiocb         *req;
665         u32                     seq;
666 };
667
668 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
669
670 struct io_comp_state {
671         unsigned int            nr;
672         struct list_head        list;
673         struct io_ring_ctx      *ctx;
674 };
675
676 struct io_submit_state {
677         struct blk_plug         plug;
678
679         /*
680          * io_kiocb alloc cache
681          */
682         void                    *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
683         unsigned int            free_reqs;
684
685         /*
686          * Batch completion logic
687          */
688         struct io_comp_state    comp;
689
690         /*
691          * File reference cache
692          */
693         struct file             *file;
694         unsigned int            fd;
695         unsigned int            has_refs;
696         unsigned int            ios_left;
697 };
698
699 struct io_op_def {
700         /* needs req->io allocated for deferral/async */
701         unsigned                async_ctx : 1;
702         /* needs current->mm setup, does mm access */
703         unsigned                needs_mm : 1;
704         /* needs req->file assigned */
705         unsigned                needs_file : 1;
706         /* don't fail if file grab fails */
707         unsigned                needs_file_no_error : 1;
708         /* hash wq insertion if file is a regular file */
709         unsigned                hash_reg_file : 1;
710         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
711         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
712         /* opcode is not supported by this kernel */
713         unsigned                not_supported : 1;
714         /* needs file table */
715         unsigned                file_table : 1;
716         /* needs ->fs */
717         unsigned                needs_fs : 1;
718         /* set if opcode supports polled "wait" */
719         unsigned                pollin : 1;
720         unsigned                pollout : 1;
721         /* op supports buffer selection */
722         unsigned                buffer_select : 1;
723         unsigned                needs_fsize : 1;
724 };
725
726 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
727         [IORING_OP_NOP] = {},
728         [IORING_OP_READV] = {
729                 .async_ctx              = 1,
730                 .needs_mm               = 1,
731                 .needs_file             = 1,
732                 .unbound_nonreg_file    = 1,
733                 .pollin                 = 1,
734                 .buffer_select          = 1,
735         },
736         [IORING_OP_WRITEV] = {
737                 .async_ctx              = 1,
738                 .needs_mm               = 1,
739                 .needs_file             = 1,
740                 .hash_reg_file          = 1,
741                 .unbound_nonreg_file    = 1,
742                 .pollout                = 1,
743                 .needs_fsize            = 1,
744         },
745         [IORING_OP_FSYNC] = {
746                 .needs_file             = 1,
747         },
748         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
749                 .needs_file             = 1,
750                 .unbound_nonreg_file    = 1,
751                 .pollin                 = 1,
752         },
753         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
754                 .needs_file             = 1,
755                 .hash_reg_file          = 1,
756                 .unbound_nonreg_file    = 1,
757                 .pollout                = 1,
758                 .needs_fsize            = 1,
759         },
760         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
761                 .needs_file             = 1,
762                 .unbound_nonreg_file    = 1,
763         },
764         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
765         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
766                 .needs_file             = 1,
767         },
768         [IORING_OP_SENDMSG] = {
769                 .async_ctx              = 1,
770                 .needs_mm               = 1,
771                 .needs_file             = 1,
772                 .unbound_nonreg_file    = 1,
773                 .needs_fs               = 1,
774                 .pollout                = 1,
775         },
776         [IORING_OP_RECVMSG] = {
777                 .async_ctx              = 1,
778                 .needs_mm               = 1,
779                 .needs_file             = 1,
780                 .unbound_nonreg_file    = 1,
781                 .needs_fs               = 1,
782                 .pollin                 = 1,
783                 .buffer_select          = 1,
784         },
785         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
786                 .async_ctx              = 1,
787                 .needs_mm               = 1,
788         },
789         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {},
790         [IORING_OP_ACCEPT] = {
791                 .needs_mm               = 1,
792                 .needs_file             = 1,
793                 .unbound_nonreg_file    = 1,
794                 .file_table             = 1,
795                 .pollin                 = 1,
796         },
797         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
798         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
799                 .async_ctx              = 1,
800                 .needs_mm               = 1,
801         },
802         [IORING_OP_CONNECT] = {
803                 .async_ctx              = 1,
804                 .needs_mm               = 1,
805                 .needs_file             = 1,
806                 .unbound_nonreg_file    = 1,
807                 .pollout                = 1,
808         },
809         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
810                 .needs_file             = 1,
811                 .needs_fsize            = 1,
812         },
813         [IORING_OP_OPENAT] = {
814                 .file_table             = 1,
815                 .needs_fs               = 1,
816         },
817         [IORING_OP_CLOSE] = {
818                 .needs_file             = 1,
819                 .needs_file_no_error    = 1,
820                 .file_table             = 1,
821         },
822         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
823                 .needs_mm               = 1,
824                 .file_table             = 1,
825         },
826         [IORING_OP_STATX] = {
827                 .needs_mm               = 1,
828                 .needs_fs               = 1,
829                 .file_table             = 1,
830         },
831         [IORING_OP_READ] = {
832                 .needs_mm               = 1,
833                 .needs_file             = 1,
834                 .unbound_nonreg_file    = 1,
835                 .pollin                 = 1,
836                 .buffer_select          = 1,
837         },
838         [IORING_OP_WRITE] = {
839                 .needs_mm               = 1,
840                 .needs_file             = 1,
841                 .unbound_nonreg_file    = 1,
842                 .pollout                = 1,
843                 .needs_fsize            = 1,
844         },
845         [IORING_OP_FADVISE] = {
846                 .needs_file             = 1,
847         },
848         [IORING_OP_MADVISE] = {
849                 .needs_mm               = 1,
850         },
851         [IORING_OP_SEND] = {
852                 .needs_mm               = 1,
853                 .needs_file             = 1,
854                 .unbound_nonreg_file    = 1,
855                 .pollout                = 1,
856         },
857         [IORING_OP_RECV] = {
858                 .needs_mm               = 1,
859                 .needs_file             = 1,
860                 .unbound_nonreg_file    = 1,
861                 .pollin                 = 1,
862                 .buffer_select          = 1,
863         },
864         [IORING_OP_OPENAT2] = {
865                 .file_table             = 1,
866                 .needs_fs               = 1,
867         },
868         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
869                 .unbound_nonreg_file    = 1,
870                 .file_table             = 1,
871         },
872         [IORING_OP_SPLICE] = {
873                 .needs_file             = 1,
874                 .hash_reg_file          = 1,
875                 .unbound_nonreg_file    = 1,
876         },
877         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
878         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
879         [IORING_OP_TEE] = {
880                 .needs_file             = 1,
881                 .hash_reg_file          = 1,
882                 .unbound_nonreg_file    = 1,
883         },
884 };
885
886 enum io_mem_account {
887         ACCT_LOCKED,
888         ACCT_PINNED,
889 };
890
891 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
892                              struct io_comp_state *cs);
893 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
894 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
895 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
896 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
897 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
898 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
899 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
900 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
901                                  struct io_uring_files_update *ip,
902                                  unsigned nr_args);
903 static int io_prep_work_files(struct io_kiocb *req);
904 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req);
905 static int io_file_get(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
906                        int fd, struct file **out_file, bool fixed);
907 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req,
908                            const struct io_uring_sqe *sqe,
909                            struct io_comp_state *cs);
910 static void io_file_put_work(struct work_struct *work);
911
912 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
913                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
914                                bool needs_lock);
915 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
916                              const struct iovec *fast_iov,
917                              struct iov_iter *iter, bool force);
918
919 static struct kmem_cache *req_cachep;
920
921 static const struct file_operations io_uring_fops;
922
923 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
924 {
925 #if defined(CONFIG_UNIX)
926         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
927                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
928
929                 return ctx->ring_sock->sk;
930         }
931 #endif
932         return NULL;
933 }
934 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
935
936 static void io_get_req_task(struct io_kiocb *req)
937 {
938         if (req->flags & REQ_F_TASK_PINNED)
939                 return;
940         get_task_struct(req->task);
941         req->flags |= REQ_F_TASK_PINNED;
942 }
943
944 static inline void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
945 {
946         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED |
947                           REQ_F_INFLIGHT))
948                 __io_clean_op(req);
949 }
950
951 /* not idempotent -- it doesn't clear REQ_F_TASK_PINNED */
952 static void __io_put_req_task(struct io_kiocb *req)
953 {
954         if (req->flags & REQ_F_TASK_PINNED)
955                 put_task_struct(req->task);
956 }
957
958 static void io_sq_thread_drop_mm(void)
959 {
960         struct mm_struct *mm = current->mm;
961
962         if (mm) {
963                 kthread_unuse_mm(mm);
964                 mmput(mm);
965         }
966 }
967
968 static int __io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx)
969 {
970         if (!current->mm) {
971                 if (unlikely(!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ||
972                              !mmget_not_zero(ctx->sqo_mm)))
973                         return -EFAULT;
974                 kthread_use_mm(ctx->sqo_mm);
975         }
976
977         return 0;
978 }
979
980 static int io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx,
981                                    struct io_kiocb *req)
982 {
983         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_mm)
984                 return 0;
985         return __io_sq_thread_acquire_mm(ctx);
986 }
987
988 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
989 {
990         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
991                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
992 }
993
994 /*
995  * Note: must call io_req_init_async() for the first time you
996  * touch any members of io_wq_work.
997  */
998 static inline void io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
999 {
1000         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
1001                 return;
1002
1003         memset(&req->work, 0, sizeof(req->work));
1004         req->flags |= REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1005 }
1006
1007 static inline bool io_async_submit(struct io_ring_ctx *ctx)
1008 {
1009         return ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL;
1010 }
1011
1012 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1013 {
1014         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1015
1016         complete(&ctx->ref_comp);
1017 }
1018
1019 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1020 {
1021         return !req->timeout.off;
1022 }
1023
1024 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1025 {
1026         struct io_ring_ctx *ctx;
1027         int hash_bits;
1028
1029         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1030         if (!ctx)
1031                 return NULL;
1032
1033         ctx->fallback_req = kmem_cache_alloc(req_cachep, GFP_KERNEL);
1034         if (!ctx->fallback_req)
1035                 goto err;
1036
1037         /*
1038          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1039          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1040          */
1041         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1042         hash_bits -= 5;
1043         if (hash_bits <= 0)
1044                 hash_bits = 1;
1045         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1046         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1047                                         GFP_KERNEL);
1048         if (!ctx->cancel_hash)
1049                 goto err;
1050         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1051
1052         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1053                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1054                 goto err;
1055
1056         ctx->flags = p->flags;
1057         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_wait);
1058         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1059         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1060         init_completion(&ctx->ref_comp);
1061         init_completion(&ctx->sq_thread_comp);
1062         idr_init(&ctx->io_buffer_idr);
1063         idr_init(&ctx->personality_idr);
1064         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1065         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1066         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1067         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1068         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1069         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1070         init_waitqueue_head(&ctx->inflight_wait);
1071         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1072         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1073         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->file_put_work, io_file_put_work);
1074         init_llist_head(&ctx->file_put_llist);
1075         return ctx;
1076 err:
1077         if (ctx->fallback_req)
1078                 kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
1079         kfree(ctx->cancel_hash);
1080         kfree(ctx);
1081         return NULL;
1082 }
1083
1084 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1085 {
1086         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1087                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1088
1089                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1090                                 + atomic_read(&ctx->cached_cq_overflow);
1091         }
1092
1093         return false;
1094 }
1095
1096 static void __io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1097 {
1098         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1099
1100         /* order cqe stores with ring update */
1101         smp_store_release(&rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1102
1103         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait)) {
1104                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1105                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1106         }
1107 }
1108
1109 /*
1110  * Returns true if we need to defer file table putting. This can only happen
1111  * from the error path with REQ_F_COMP_LOCKED set.
1112  */
1113 static bool io_req_clean_work(struct io_kiocb *req)
1114 {
1115         if (!(req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED))
1116                 return false;
1117
1118         req->flags &= ~REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1119
1120         if (req->work.mm) {
1121                 mmdrop(req->work.mm);
1122                 req->work.mm = NULL;
1123         }
1124         if (req->work.creds) {
1125                 put_cred(req->work.creds);
1126                 req->work.creds = NULL;
1127         }
1128         if (req->work.fs) {
1129                 struct fs_struct *fs = req->work.fs;
1130
1131                 if (req->flags & REQ_F_COMP_LOCKED)
1132                         return true;
1133
1134                 spin_lock(&req->work.fs->lock);
1135                 if (--fs->users)
1136                         fs = NULL;
1137                 spin_unlock(&req->work.fs->lock);
1138                 if (fs)
1139                         free_fs_struct(fs);
1140                 req->work.fs = NULL;
1141         }
1142
1143         return false;
1144 }
1145
1146 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1147 {
1148         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1149
1150         io_req_init_async(req);
1151
1152         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1153                 if (def->hash_reg_file || (req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1154                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1155         } else {
1156                 if (def->unbound_nonreg_file)
1157                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1158         }
1159         if (!req->work.mm && def->needs_mm) {
1160                 mmgrab(current->mm);
1161                 req->work.mm = current->mm;
1162         }
1163         if (!req->work.creds)
1164                 req->work.creds = get_current_cred();
1165         if (!req->work.fs && def->needs_fs) {
1166                 spin_lock(&current->fs->lock);
1167                 if (!current->fs->in_exec) {
1168                         req->work.fs = current->fs;
1169                         req->work.fs->users++;
1170                 } else {
1171                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1172                 }
1173                 spin_unlock(&current->fs->lock);
1174         }
1175         if (def->needs_fsize)
1176                 req->work.fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
1177         else
1178                 req->work.fsize = RLIM_INFINITY;
1179 }
1180
1181 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1182 {
1183         struct io_kiocb *cur;
1184
1185         io_prep_async_work(req);
1186         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
1187                 list_for_each_entry(cur, &req->link_list, link_list)
1188                         io_prep_async_work(cur);
1189 }
1190
1191 static struct io_kiocb *__io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1192 {
1193         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1194         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1195
1196         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1197                                         &req->work, req->flags);
1198         io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
1199         return link;
1200 }
1201
1202 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1203 {
1204         struct io_kiocb *link;
1205
1206         /* init ->work of the whole link before punting */
1207         io_prep_async_link(req);
1208         link = __io_queue_async_work(req);
1209
1210         if (link)
1211                 io_queue_linked_timeout(link);
1212 }
1213
1214 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
1215 {
1216         int ret;
1217
1218         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
1219         if (ret != -1) {
1220                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1221                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1222                 list_del_init(&req->timeout.list);
1223                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1224                 io_cqring_fill_event(req, 0);
1225                 io_put_req(req);
1226         }
1227 }
1228
1229 static void io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1230 {
1231         struct io_kiocb *req, *tmp;
1232
1233         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1234         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list)
1235                 io_kill_timeout(req);
1236         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1237 }
1238
1239 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1240 {
1241         do {
1242                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1243                                                 struct io_defer_entry, list);
1244                 struct io_kiocb *link;
1245
1246                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1247                         break;
1248                 list_del_init(&de->list);
1249                 /* punt-init is done before queueing for defer */
1250                 link = __io_queue_async_work(de->req);
1251                 if (link) {
1252                         __io_queue_linked_timeout(link);
1253                         /* drop submission reference */
1254                         link->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1255                         io_put_req(link);
1256                 }
1257                 kfree(de);
1258         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1259 }
1260
1261 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1262 {
1263         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1264                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1265                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1266
1267                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1268                         break;
1269                 if (req->timeout.target_seq != ctx->cached_cq_tail
1270                                         - atomic_read(&ctx->cq_timeouts))
1271                         break;
1272
1273                 list_del_init(&req->timeout.list);
1274                 io_kill_timeout(req);
1275         }
1276 }
1277
1278 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1279 {
1280         io_flush_timeouts(ctx);
1281         __io_commit_cqring(ctx);
1282
1283         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1284                 __io_queue_deferred(ctx);
1285 }
1286
1287 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1288 {
1289         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1290         unsigned tail;
1291
1292         tail = ctx->cached_cq_tail;
1293         /*
1294          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1295          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1296          * fill the cq entry
1297          */
1298         if (tail - READ_ONCE(rings->cq.head) == rings->cq_ring_entries)
1299                 return NULL;
1300
1301         ctx->cached_cq_tail++;
1302         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1303 }
1304
1305 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1306 {
1307         if (!ctx->cq_ev_fd)
1308                 return false;
1309         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1310                 return false;
1311         if (!ctx->eventfd_async)
1312                 return true;
1313         return io_wq_current_is_worker();
1314 }
1315
1316 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1317 {
1318         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1319                 wake_up(&ctx->wait);
1320         if (waitqueue_active(&ctx->sqo_wait))
1321                 wake_up(&ctx->sqo_wait);
1322         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1323                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1324 }
1325
1326 static void io_cqring_mark_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1327 {
1328         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1329                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1330                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1331                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1332         }
1333 }
1334
1335 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1336 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1337 {
1338         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1339         struct io_uring_cqe *cqe;
1340         struct io_kiocb *req;
1341         unsigned long flags;
1342         LIST_HEAD(list);
1343
1344         if (!force) {
1345                 if (list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
1346                         return true;
1347                 if ((ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head) ==
1348                     rings->cq_ring_entries))
1349                         return false;
1350         }
1351
1352         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1353
1354         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
1355         if (force)
1356                 ctx->cq_overflow_flushed = 1;
1357
1358         cqe = NULL;
1359         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1360                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1361                 if (!cqe && !force)
1362                         break;
1363
1364                 req = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list, struct io_kiocb,
1365                                                 compl.list);
1366                 list_move(&req->compl.list, &list);
1367                 if (cqe) {
1368                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1369                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1370                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->compl.cflags);
1371                 } else {
1372                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1373                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1374                 }
1375         }
1376
1377         io_commit_cqring(ctx);
1378         io_cqring_mark_overflow(ctx);
1379
1380         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1381         io_cqring_ev_posted(ctx);
1382
1383         while (!list_empty(&list)) {
1384                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, compl.list);
1385                 list_del(&req->compl.list);
1386                 io_put_req(req);
1387         }
1388
1389         return cqe != NULL;
1390 }
1391
1392 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1393 {
1394         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1395         struct io_uring_cqe *cqe;
1396
1397         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1398
1399         /*
1400          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1401          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1402          * the ring.
1403          */
1404         cqe = io_get_cqring(ctx);
1405         if (likely(cqe)) {
1406                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1407                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1408                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1409         } else if (ctx->cq_overflow_flushed) {
1410                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1411                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1412         } else {
1413                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1414                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1415                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1416                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1417                 }
1418                 io_clean_op(req);
1419                 req->result = res;
1420                 req->compl.cflags = cflags;
1421                 refcount_inc(&req->refs);
1422                 list_add_tail(&req->compl.list, &ctx->cq_overflow_list);
1423         }
1424 }
1425
1426 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1427 {
1428         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1429 }
1430
1431 static void io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1432 {
1433         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1434         unsigned long flags;
1435
1436         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1437         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1438         io_commit_cqring(ctx);
1439         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1440
1441         io_cqring_ev_posted(ctx);
1442 }
1443
1444 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs)
1445 {
1446         struct io_ring_ctx *ctx = cs->ctx;
1447
1448         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1449         while (!list_empty(&cs->list)) {
1450                 struct io_kiocb *req;
1451
1452                 req = list_first_entry(&cs->list, struct io_kiocb, compl.list);
1453                 list_del(&req->compl.list);
1454                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
1455                 if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)) {
1456                         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1457                         io_put_req(req);
1458                 } else {
1459                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1460                         io_put_req(req);
1461                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1462                 }
1463         }
1464         io_commit_cqring(ctx);
1465         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1466
1467         io_cqring_ev_posted(ctx);
1468         cs->nr = 0;
1469 }
1470
1471 static void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res, unsigned cflags,
1472                               struct io_comp_state *cs)
1473 {
1474         if (!cs) {
1475                 io_cqring_add_event(req, res, cflags);
1476                 io_put_req(req);
1477         } else {
1478                 io_clean_op(req);
1479                 req->result = res;
1480                 req->compl.cflags = cflags;
1481                 list_add_tail(&req->compl.list, &cs->list);
1482                 if (++cs->nr >= 32)
1483                         io_submit_flush_completions(cs);
1484         }
1485 }
1486
1487 static void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1488 {
1489         __io_req_complete(req, res, 0, NULL);
1490 }
1491
1492 static inline bool io_is_fallback_req(struct io_kiocb *req)
1493 {
1494         return req == (struct io_kiocb *)
1495                         ((unsigned long) req->ctx->fallback_req & ~1UL);
1496 }
1497
1498 static struct io_kiocb *io_get_fallback_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1499 {
1500         struct io_kiocb *req;
1501
1502         req = ctx->fallback_req;
1503         if (!test_and_set_bit_lock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req))
1504                 return req;
1505
1506         return NULL;
1507 }
1508
1509 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx,
1510                                      struct io_submit_state *state)
1511 {
1512         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1513         struct io_kiocb *req;
1514
1515         if (!state->free_reqs) {
1516                 size_t sz;
1517                 int ret;
1518
1519                 sz = min_t(size_t, state->ios_left, ARRAY_SIZE(state->reqs));
1520                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, sz, state->reqs);
1521
1522                 /*
1523                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1524                  * retry single alloc to be on the safe side.
1525                  */
1526                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1527                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1528                         if (!state->reqs[0])
1529                                 goto fallback;
1530                         ret = 1;
1531                 }
1532                 state->free_reqs = ret - 1;
1533                 req = state->reqs[ret - 1];
1534         } else {
1535                 state->free_reqs--;
1536                 req = state->reqs[state->free_reqs];
1537         }
1538
1539         return req;
1540 fallback:
1541         return io_get_fallback_req(ctx);
1542 }
1543
1544 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1545                           bool fixed)
1546 {
1547         if (fixed)
1548                 percpu_ref_put(req->fixed_file_refs);
1549         else
1550                 fput(file);
1551 }
1552
1553 static bool io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1554 {
1555         io_clean_op(req);
1556
1557         if (req->io)
1558                 kfree(req->io);
1559         if (req->file)
1560                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1561
1562         return io_req_clean_work(req);
1563 }
1564
1565 static void __io_free_req_finish(struct io_kiocb *req)
1566 {
1567         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1568
1569         __io_put_req_task(req);
1570         if (likely(!io_is_fallback_req(req)))
1571                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
1572         else
1573                 clear_bit_unlock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req);
1574         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1575 }
1576
1577 static void io_req_task_file_table_put(struct callback_head *cb)
1578 {
1579         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1580         struct fs_struct *fs = req->work.fs;
1581
1582         spin_lock(&req->work.fs->lock);
1583         if (--fs->users)
1584                 fs = NULL;
1585         spin_unlock(&req->work.fs->lock);
1586         if (fs)
1587                 free_fs_struct(fs);
1588         req->work.fs = NULL;
1589         __io_free_req_finish(req);
1590 }
1591
1592 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1593 {
1594         if (!io_dismantle_req(req)) {
1595                 __io_free_req_finish(req);
1596         } else {
1597                 int ret;
1598
1599                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_file_table_put);
1600                 ret = task_work_add(req->task, &req->task_work, TWA_RESUME);
1601                 if (unlikely(ret)) {
1602                         struct task_struct *tsk;
1603
1604                         tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
1605                         task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
1606                 }
1607         }
1608 }
1609
1610 static bool io_link_cancel_timeout(struct io_kiocb *req)
1611 {
1612         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1613         int ret;
1614
1615         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
1616         if (ret != -1) {
1617                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
1618                 io_commit_cqring(ctx);
1619                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1620                 io_put_req(req);
1621                 return true;
1622         }
1623
1624         return false;
1625 }
1626
1627 static bool __io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1628 {
1629         struct io_kiocb *link;
1630         bool wake_ev;
1631
1632         if (list_empty(&req->link_list))
1633                 return false;
1634         link = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1635         if (link->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
1636                 return false;
1637
1638         list_del_init(&link->link_list);
1639         link->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1640         wake_ev = io_link_cancel_timeout(link);
1641         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1642         return wake_ev;
1643 }
1644
1645 static void io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1646 {
1647         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1648         bool wake_ev;
1649
1650         if (!(req->flags & REQ_F_COMP_LOCKED)) {
1651                 unsigned long flags;
1652
1653                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1654                 wake_ev = __io_kill_linked_timeout(req);
1655                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1656         } else {
1657                 wake_ev = __io_kill_linked_timeout(req);
1658         }
1659
1660         if (wake_ev)
1661                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1662 }
1663
1664 static struct io_kiocb *io_req_link_next(struct io_kiocb *req)
1665 {
1666         struct io_kiocb *nxt;
1667
1668         /*
1669          * The list should never be empty when we are called here. But could
1670          * potentially happen if the chain is messed up, check to be on the
1671          * safe side.
1672          */
1673         if (unlikely(list_empty(&req->link_list)))
1674                 return NULL;
1675
1676         nxt = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1677         list_del_init(&req->link_list);
1678         if (!list_empty(&nxt->link_list))
1679                 nxt->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
1680         return nxt;
1681 }
1682
1683 /*
1684  * Called if REQ_F_LINK_HEAD is set, and we fail the head request
1685  */
1686 static void __io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1687 {
1688         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1689
1690         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1691                 struct io_kiocb *link = list_first_entry(&req->link_list,
1692                                                 struct io_kiocb, link_list);
1693
1694                 list_del_init(&link->link_list);
1695                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1696
1697                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1698                 link->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1699                 __io_double_put_req(link);
1700                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1701         }
1702
1703         io_commit_cqring(ctx);
1704         io_cqring_ev_posted(ctx);
1705 }
1706
1707 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1708 {
1709         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1710
1711         if (!(req->flags & REQ_F_COMP_LOCKED)) {
1712                 unsigned long flags;
1713
1714                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1715                 __io_fail_links(req);
1716                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1717         } else {
1718                 __io_fail_links(req);
1719         }
1720
1721         io_cqring_ev_posted(ctx);
1722 }
1723
1724 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1725 {
1726         req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1727         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
1728                 io_kill_linked_timeout(req);
1729
1730         /*
1731          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1732          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1733          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1734          * of the chain.
1735          */
1736         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)))
1737                 return io_req_link_next(req);
1738         io_fail_links(req);
1739         return NULL;
1740 }
1741
1742 static struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1743 {
1744         if (likely(!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)))
1745                 return NULL;
1746         return __io_req_find_next(req);
1747 }
1748
1749 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req, struct callback_head *cb,
1750                                 bool twa_signal_ok)
1751 {
1752         struct task_struct *tsk = req->task;
1753         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1754         int ret, notify;
1755
1756         if (tsk->flags & PF_EXITING)
1757                 return -ESRCH;
1758
1759         /*
1760          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
1761          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
1762          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
1763          * will do the job.
1764          */
1765         notify = 0;
1766         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && twa_signal_ok)
1767                 notify = TWA_SIGNAL;
1768
1769         ret = task_work_add(tsk, cb, notify);
1770         if (!ret)
1771                 wake_up_process(tsk);
1772
1773         return ret;
1774 }
1775
1776 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
1777 {
1778         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1779
1780         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1781         io_cqring_fill_event(req, error);
1782         io_commit_cqring(ctx);
1783         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1784
1785         io_cqring_ev_posted(ctx);
1786         req_set_fail_links(req);
1787         io_double_put_req(req);
1788 }
1789
1790 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
1791 {
1792         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1793         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1794
1795         __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
1796         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1797 }
1798
1799 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
1800 {
1801         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1802
1803         if (!__io_sq_thread_acquire_mm(ctx)) {
1804                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1805                 __io_queue_sqe(req, NULL, NULL);
1806                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1807         } else {
1808                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
1809         }
1810 }
1811
1812 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
1813 {
1814         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1815         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1816
1817         __io_req_task_submit(req);
1818         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1819 }
1820
1821 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
1822 {
1823         int ret;
1824
1825         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
1826         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
1827
1828         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work, true);
1829         if (unlikely(ret)) {
1830                 struct task_struct *tsk;
1831
1832                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
1833                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
1834                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
1835                 wake_up_process(tsk);
1836         }
1837 }
1838
1839 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
1840 {
1841         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
1842
1843         if (nxt)
1844                 io_req_task_queue(nxt);
1845 }
1846
1847 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
1848 {
1849         io_queue_next(req);
1850         __io_free_req(req);
1851 }
1852
1853 struct req_batch {
1854         void *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
1855         int to_free;
1856
1857         struct task_struct      *task;
1858         int                     task_refs;
1859 };
1860
1861 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
1862 {
1863         rb->to_free = 0;
1864         rb->task_refs = 0;
1865         rb->task = NULL;
1866 }
1867
1868 static void __io_req_free_batch_flush(struct io_ring_ctx *ctx,
1869                                       struct req_batch *rb)
1870 {
1871         kmem_cache_free_bulk(req_cachep, rb->to_free, rb->reqs);
1872         percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->to_free);
1873         rb->to_free = 0;
1874 }
1875
1876 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
1877                                      struct req_batch *rb)
1878 {
1879         if (rb->to_free)
1880                 __io_req_free_batch_flush(ctx, rb);
1881         if (rb->task) {
1882                 put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
1883                 rb->task = NULL;
1884         }
1885 }
1886
1887 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req)
1888 {
1889         if (unlikely(io_is_fallback_req(req))) {
1890                 io_free_req(req);
1891                 return;
1892         }
1893         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
1894                 io_queue_next(req);
1895
1896         if (req->flags & REQ_F_TASK_PINNED) {
1897                 if (req->task != rb->task) {
1898                         if (rb->task)
1899                                 put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
1900                         rb->task = req->task;
1901                         rb->task_refs = 0;
1902                 }
1903                 rb->task_refs++;
1904                 req->flags &= ~REQ_F_TASK_PINNED;
1905         }
1906
1907         WARN_ON_ONCE(io_dismantle_req(req));
1908         rb->reqs[rb->to_free++] = req;
1909         if (unlikely(rb->to_free == ARRAY_SIZE(rb->reqs)))
1910                 __io_req_free_batch_flush(req->ctx, rb);
1911 }
1912
1913 /*
1914  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
1915  * was the last reference to this request.
1916  */
1917 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1918 {
1919         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1920
1921         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
1922                 nxt = io_req_find_next(req);
1923                 __io_free_req(req);
1924         }
1925         return nxt;
1926 }
1927
1928 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
1929 {
1930         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
1931                 io_free_req(req);
1932 }
1933
1934 static struct io_wq_work *io_steal_work(struct io_kiocb *req)
1935 {
1936         struct io_kiocb *nxt;
1937
1938         /*
1939          * A ref is owned by io-wq in which context we're. So, if that's the
1940          * last one, it's safe to steal next work. False negatives are Ok,
1941          * it just will be re-punted async in io_put_work()
1942          */
1943         if (refcount_read(&req->refs) != 1)
1944                 return NULL;
1945
1946         nxt = io_req_find_next(req);
1947         return nxt ? &nxt->work : NULL;
1948 }
1949
1950 /*
1951  * Must only be used if we don't need to care about links, usually from
1952  * within the completion handling itself.
1953  */
1954 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1955 {
1956         /* drop both submit and complete references */
1957         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1958                 __io_free_req(req);
1959 }
1960
1961 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1962 {
1963         /* drop both submit and complete references */
1964         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1965                 io_free_req(req);
1966 }
1967
1968 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx, bool noflush)
1969 {
1970         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1971
1972         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1973                 /*
1974                  * noflush == true is from the waitqueue handler, just ensure
1975                  * we wake up the task, and the next invocation will flush the
1976                  * entries. We cannot safely to it from here.
1977                  */
1978                 if (noflush && !list_empty(&ctx->cq_overflow_list))
1979                         return -1U;
1980
1981                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1982         }
1983
1984         /* See comment at the top of this file */
1985         smp_rmb();
1986         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head);
1987 }
1988
1989 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
1990 {
1991         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1992
1993         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
1994         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
1995 }
1996
1997 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
1998 {
1999         unsigned int cflags;
2000
2001         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2002         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2003         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2004         kfree(kbuf);
2005         return cflags;
2006 }
2007
2008 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2009 {
2010         struct io_buffer *kbuf;
2011
2012         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2013         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2014 }
2015
2016 static inline bool io_run_task_work(void)
2017 {
2018         /*
2019          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2020          * not add work to such a task.
2021          */
2022         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2023                 return false;
2024         if (current->task_works) {
2025                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2026                 task_work_run();
2027                 return true;
2028         }
2029
2030         return false;
2031 }
2032
2033 static void io_iopoll_queue(struct list_head *again)
2034 {
2035         struct io_kiocb *req;
2036
2037         do {
2038                 req = list_first_entry(again, struct io_kiocb, inflight_entry);
2039                 list_del(&req->inflight_entry);
2040                 __io_complete_rw(req, -EAGAIN, 0, NULL);
2041         } while (!list_empty(again));
2042 }
2043
2044 /*
2045  * Find and free completed poll iocbs
2046  */
2047 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2048                                struct list_head *done)
2049 {
2050         struct req_batch rb;
2051         struct io_kiocb *req;
2052         LIST_HEAD(again);
2053
2054         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2055         smp_rmb();
2056
2057         io_init_req_batch(&rb);
2058         while (!list_empty(done)) {
2059                 int cflags = 0;
2060
2061                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2062                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
2063                         req->result = 0;
2064                         req->iopoll_completed = 0;
2065                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &again);
2066                         continue;
2067                 }
2068                 list_del(&req->inflight_entry);
2069
2070                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2071                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2072
2073                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2074                 (*nr_events)++;
2075
2076                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2077                         io_req_free_batch(&rb, req);
2078         }
2079
2080         io_commit_cqring(ctx);
2081         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
2082                 io_cqring_ev_posted(ctx);
2083         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2084
2085         if (!list_empty(&again))
2086                 io_iopoll_queue(&again);
2087 }
2088
2089 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2090                         long min)
2091 {
2092         struct io_kiocb *req, *tmp;
2093         LIST_HEAD(done);
2094         bool spin;
2095         int ret;
2096
2097         /*
2098          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2099          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2100          */
2101         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2102
2103         ret = 0;
2104         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2105                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2106
2107                 /*
2108                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2109                  * If we find a request that requires polling, break out
2110                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2111                  */
2112                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2113                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2114                         continue;
2115                 }
2116                 if (!list_empty(&done))
2117                         break;
2118
2119                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2120                 if (ret < 0)
2121                         break;
2122
2123                 /* iopoll may have completed current req */
2124                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2125                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2126
2127                 if (ret && spin)
2128                         spin = false;
2129                 ret = 0;
2130         }
2131
2132         if (!list_empty(&done))
2133                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2134
2135         return ret;
2136 }
2137
2138 /*
2139  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2140  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2141  * as a non-spinning completion check.
2142  */
2143 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2144                                 long min)
2145 {
2146         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2147                 int ret;
2148
2149                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2150                 if (ret < 0)
2151                         return ret;
2152                 if (*nr_events >= min)
2153                         return 0;
2154         }
2155
2156         return 1;
2157 }
2158
2159 /*
2160  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2161  * find and complete them.
2162  */
2163 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2164 {
2165         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2166                 return;
2167
2168         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2169         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2170                 unsigned int nr_events = 0;
2171
2172                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2173
2174                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2175                 if (nr_events == 0)
2176                         break;
2177                 /*
2178                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2179                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2180                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2181                  */
2182                 if (need_resched()) {
2183                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2184                         cond_resched();
2185                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2186                 }
2187         }
2188         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2189 }
2190
2191 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2192 {
2193         unsigned int nr_events = 0;
2194         int iters = 0, ret = 0;
2195
2196         /*
2197          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2198          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2199          * that got punted to a workqueue.
2200          */
2201         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2202         do {
2203                 /*
2204                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2205                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2206                  * already triggered a CQE (eg in error).
2207                  */
2208                 if (io_cqring_events(ctx, false))
2209                         break;
2210
2211                 /*
2212                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2213                  * application entering polling for a command before it gets
2214                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2215                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2216                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2217                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2218                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2219                  * very same mutex.
2220                  */
2221                 if (!(++iters & 7)) {
2222                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2223                         io_run_task_work();
2224                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2225                 }
2226
2227                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2228                 if (ret <= 0)
2229                         break;
2230                 ret = 0;
2231         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2232
2233         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2234         return ret;
2235 }
2236
2237 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2238 {
2239         /*
2240          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2241          * thread.
2242          */
2243         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2244                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2245
2246                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2247         }
2248         file_end_write(req->file);
2249 }
2250
2251 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res,
2252                                   struct io_comp_state *cs)
2253 {
2254         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2255         int cflags = 0;
2256
2257         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2258                 kiocb_end_write(req);
2259
2260         if (res != req->result)
2261                 req_set_fail_links(req);
2262         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2263                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2264         __io_req_complete(req, res, cflags, cs);
2265 }
2266
2267 #ifdef CONFIG_BLOCK
2268 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req, int error)
2269 {
2270         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2271         ssize_t ret = -ECANCELED;
2272         struct iov_iter iter;
2273         int rw;
2274
2275         if (error) {
2276                 ret = error;
2277                 goto end_req;
2278         }
2279
2280         switch (req->opcode) {
2281         case IORING_OP_READV:
2282         case IORING_OP_READ_FIXED:
2283         case IORING_OP_READ:
2284                 rw = READ;
2285                 break;
2286         case IORING_OP_WRITEV:
2287         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2288         case IORING_OP_WRITE:
2289                 rw = WRITE;
2290                 break;
2291         default:
2292                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2293                                 req->opcode);
2294                 goto end_req;
2295         }
2296
2297         if (!req->io) {
2298                 ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2299                 if (ret < 0)
2300                         goto end_req;
2301                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, &iter, false);
2302                 if (!ret)
2303                         return true;
2304                 kfree(iovec);
2305         } else {
2306                 return true;
2307         }
2308 end_req:
2309         req_set_fail_links(req);
2310         io_req_complete(req, ret);
2311         return false;
2312 }
2313 #endif
2314
2315 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req, long res)
2316 {
2317 #ifdef CONFIG_BLOCK
2318         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2319         int ret;
2320
2321         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2322                 return false;
2323         if ((res != -EAGAIN && res != -EOPNOTSUPP) || io_wq_current_is_worker())
2324                 return false;
2325
2326         ret = io_sq_thread_acquire_mm(req->ctx, req);
2327
2328         if (io_resubmit_prep(req, ret)) {
2329                 refcount_inc(&req->refs);
2330                 io_queue_async_work(req);
2331                 return true;
2332         }
2333
2334 #endif
2335         return false;
2336 }
2337
2338 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2339                              struct io_comp_state *cs)
2340 {
2341         if (!io_rw_reissue(req, res))
2342                 io_complete_rw_common(&req->rw.kiocb, res, cs);
2343 }
2344
2345 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2346 {
2347         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2348
2349         __io_complete_rw(req, res, res2, NULL);
2350 }
2351
2352 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2353 {
2354         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2355
2356         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2357                 kiocb_end_write(req);
2358
2359         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2360                 req_set_fail_links(req);
2361
2362         WRITE_ONCE(req->result, res);
2363         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2364         smp_wmb();
2365         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2366 }
2367
2368 /*
2369  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2370  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2371  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2372  * accessing the kiocb cookie.
2373  */
2374 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2375 {
2376         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2377
2378         /*
2379          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2380          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2381          * different devices.
2382          */
2383         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2384                 ctx->poll_multi_file = false;
2385         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2386                 struct io_kiocb *list_req;
2387
2388                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2389                                                 inflight_entry);
2390                 if (list_req->file != req->file)
2391                         ctx->poll_multi_file = true;
2392         }
2393
2394         /*
2395          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2396          * it to the front so we find it first.
2397          */
2398         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2399                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2400         else
2401                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2402
2403         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2404             wq_has_sleeper(&ctx->sqo_wait))
2405                 wake_up(&ctx->sqo_wait);
2406 }
2407
2408 static void __io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2409 {
2410         if (state->has_refs)
2411                 fput_many(state->file, state->has_refs);
2412         state->file = NULL;
2413 }
2414
2415 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2416 {
2417         if (state->file)
2418                 __io_state_file_put(state);
2419 }
2420
2421 /*
2422  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2423  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2424  * has more than one submission.
2425  */
2426 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2427 {
2428         if (!state)
2429                 return fget(fd);
2430
2431         if (state->file) {
2432                 if (state->fd == fd) {
2433                         state->has_refs--;
2434                         state->ios_left--;
2435                         return state->file;
2436                 }
2437                 __io_state_file_put(state);
2438         }
2439         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2440         if (!state->file)
2441                 return NULL;
2442
2443         state->fd = fd;
2444         state->ios_left--;
2445         state->has_refs = state->ios_left;
2446         return state->file;
2447 }
2448
2449 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2450 {
2451 #ifdef CONFIG_BLOCK
2452         return !bdev || queue_is_mq(bdev_get_queue(bdev));
2453 #else
2454         return true;
2455 #endif
2456 }
2457
2458 /*
2459  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2460  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2461  * inline.
2462  */
2463 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2464 {
2465         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2466
2467         if (S_ISBLK(mode)) {
2468                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_bdev))
2469                         return true;
2470                 return false;
2471         }
2472         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2473                 return true;
2474         if (S_ISREG(mode)) {
2475                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2476                     file->f_op != &io_uring_fops)
2477                         return true;
2478                 return false;
2479         }
2480
2481         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2482         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2483                 return true;
2484
2485         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2486                 return false;
2487
2488         if (rw == READ)
2489                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2490
2491         return file->f_op->write_iter != NULL;
2492 }
2493
2494 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2495                       bool force_nonblock)
2496 {
2497         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2498         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2499         unsigned ioprio;
2500         int ret;
2501
2502         if (S_ISREG(file_inode(req->file)->i_mode))
2503                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2504
2505         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2506         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(req->file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2507                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2508                 kiocb->ki_pos = req->file->f_pos;
2509         }
2510         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2511         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2512         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2513         if (unlikely(ret))
2514                 return ret;
2515
2516         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2517         if (ioprio) {
2518                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2519                 if (ret)
2520                         return ret;
2521
2522                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2523         } else
2524                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2525
2526         /* don't allow async punt if RWF_NOWAIT was requested */
2527         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2528                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2529
2530         if (kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT)
2531                 io_get_req_task(req);
2532
2533         if (force_nonblock)
2534                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
2535
2536         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2537                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2538                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2539                         return -EOPNOTSUPP;
2540
2541                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2542                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2543                 req->iopoll_completed = 0;
2544                 io_get_req_task(req);
2545         } else {
2546                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2547                         return -EINVAL;
2548                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2549         }
2550
2551         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2552         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2553         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2554         return 0;
2555 }
2556
2557 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2558 {
2559         switch (ret) {
2560         case -EIOCBQUEUED:
2561                 break;
2562         case -ERESTARTSYS:
2563         case -ERESTARTNOINTR:
2564         case -ERESTARTNOHAND:
2565         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2566                 /*
2567                  * We can't just restart the syscall, since previously
2568                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2569                  * IO with EINTR.
2570                  */
2571                 ret = -EINTR;
2572                 fallthrough;
2573         default:
2574                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2575         }
2576 }
2577
2578 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2579                        struct io_comp_state *cs)
2580 {
2581         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2582
2583         /* add previously done IO, if any */
2584         if (req->io && req->io->rw.bytes_done > 0) {
2585                 if (ret < 0)
2586                         ret = req->io->rw.bytes_done;
2587                 else
2588                         ret += req->io->rw.bytes_done;
2589         }
2590
2591         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2592                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2593         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2594                 __io_complete_rw(req, ret, 0, cs);
2595         else
2596                 io_rw_done(kiocb, ret);
2597 }
2598
2599 static ssize_t io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw,
2600                                struct iov_iter *iter)
2601 {
2602         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2603         size_t len = req->rw.len;
2604         struct io_mapped_ubuf *imu;
2605         u16 index, buf_index;
2606         size_t offset;
2607         u64 buf_addr;
2608
2609         /* attempt to use fixed buffers without having provided iovecs */
2610         if (unlikely(!ctx->user_bufs))
2611                 return -EFAULT;
2612
2613         buf_index = req->buf_index;
2614         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2615                 return -EFAULT;
2616
2617         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2618         imu = &ctx->user_bufs[index];
2619         buf_addr = req->rw.addr;
2620
2621         /* overflow */
2622         if (buf_addr + len < buf_addr)
2623                 return -EFAULT;
2624         /* not inside the mapped region */
2625         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2626                 return -EFAULT;
2627
2628         /*
2629          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2630          * and advance us to the beginning.
2631          */
2632         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2633         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2634
2635         if (offset) {
2636                 /*
2637                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2638                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2639                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2640                  * we know that:
2641                  *
2642                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2643                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2644                  *    first and last bvec
2645                  *
2646                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2647                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2648                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2649                  * since we can just skip the first segment, which may not
2650                  * be PAGE_SIZE aligned.
2651                  */
2652                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2653
2654                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2655                         iov_iter_advance(iter, offset);
2656                 } else {
2657                         unsigned long seg_skip;
2658
2659                         /* skip first vec */
2660                         offset -= bvec->bv_len;
2661                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2662
2663                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2664                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2665                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2666                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2667                 }
2668         }
2669
2670         return len;
2671 }
2672
2673 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2674 {
2675         if (needs_lock)
2676                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2677 }
2678
2679 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2680 {
2681         /*
2682          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2683          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2684          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2685          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2686          */
2687         if (needs_lock)
2688                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2689 }
2690
2691 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2692                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2693                                           bool needs_lock)
2694 {
2695         struct io_buffer *head;
2696
2697         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2698                 return kbuf;
2699
2700         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2701
2702         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2703
2704         head = idr_find(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2705         if (head) {
2706                 if (!list_empty(&head->list)) {
2707                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2708                                                         list);
2709                         list_del(&kbuf->list);
2710                 } else {
2711                         kbuf = head;
2712                         idr_remove(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2713                 }
2714                 if (*len > kbuf->len)
2715                         *len = kbuf->len;
2716         } else {
2717                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2718         }
2719
2720         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2721
2722         return kbuf;
2723 }
2724
2725 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2726                                         bool needs_lock)
2727 {
2728         struct io_buffer *kbuf;
2729         u16 bgid;
2730
2731         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2732         bgid = req->buf_index;
2733         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2734         if (IS_ERR(kbuf))
2735                 return kbuf;
2736         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2737         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2738         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2739 }
2740
2741 #ifdef CONFIG_COMPAT
2742 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2743                                 bool needs_lock)
2744 {
2745         struct compat_iovec __user *uiov;
2746         compat_ssize_t clen;
2747         void __user *buf;
2748         ssize_t len;
2749
2750         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2751         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2752                 return -EFAULT;
2753         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2754                 return -EFAULT;
2755         if (clen < 0)
2756                 return -EINVAL;
2757
2758         len = clen;
2759         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2760         if (IS_ERR(buf))
2761                 return PTR_ERR(buf);
2762         iov[0].iov_base = buf;
2763         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2764         return 0;
2765 }
2766 #endif
2767
2768 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2769                                       bool needs_lock)
2770 {
2771         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2772         void __user *buf;
2773         ssize_t len;
2774
2775         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2776                 return -EFAULT;
2777
2778         len = iov[0].iov_len;
2779         if (len < 0)
2780                 return -EINVAL;
2781         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2782         if (IS_ERR(buf))
2783                 return PTR_ERR(buf);
2784         iov[0].iov_base = buf;
2785         iov[0].iov_len = len;
2786         return 0;
2787 }
2788
2789 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2790                                     bool needs_lock)
2791 {
2792         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2793                 struct io_buffer *kbuf;
2794
2795                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2796                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2797                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2798                 return 0;
2799         }
2800         if (!req->rw.len)
2801                 return 0;
2802         else if (req->rw.len > 1)
2803                 return -EINVAL;
2804
2805 #ifdef CONFIG_COMPAT
2806         if (req->ctx->compat)
2807                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2808 #endif
2809
2810         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2811 }
2812
2813 static ssize_t __io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
2814                                  struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
2815                                  bool needs_lock)
2816 {
2817         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2818         size_t sqe_len = req->rw.len;
2819         ssize_t ret;
2820         u8 opcode;
2821
2822         opcode = req->opcode;
2823         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2824                 *iovec = NULL;
2825                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
2826         }
2827
2828         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
2829         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
2830                 return -EINVAL;
2831
2832         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
2833                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2834                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
2835                         if (IS_ERR(buf))
2836                                 return PTR_ERR(buf);
2837                         req->rw.len = sqe_len;
2838                 }
2839
2840                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
2841                 *iovec = NULL;
2842                 return ret < 0 ? ret : sqe_len;
2843         }
2844
2845         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2846                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
2847                 if (!ret) {
2848                         ret = (*iovec)->iov_len;
2849                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, ret);
2850                 }
2851                 *iovec = NULL;
2852                 return ret;
2853         }
2854
2855 #ifdef CONFIG_COMPAT
2856         if (req->ctx->compat)
2857                 return compat_import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV,
2858                                                 iovec, iter);
2859 #endif
2860
2861         return import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter);
2862 }
2863
2864 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
2865                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
2866                                bool needs_lock)
2867 {
2868         if (!req->io)
2869                 return __io_import_iovec(rw, req, iovec, iter, needs_lock);
2870         *iovec = NULL;
2871         return iov_iter_count(&req->io->rw.iter);
2872 }
2873
2874 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
2875 {
2876         return kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM ? NULL : &kiocb->ki_pos;
2877 }
2878
2879 /*
2880  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
2881  * by looping over ->read() or ->write() manually.
2882  */
2883 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct file *file, struct kiocb *kiocb,
2884                            struct iov_iter *iter)
2885 {
2886         ssize_t ret = 0;
2887
2888         /*
2889          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
2890          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
2891          * the kiocb to be handled from an async context.
2892          */
2893         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2894                 return -EOPNOTSUPP;
2895         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2896                 return -EAGAIN;
2897
2898         while (iov_iter_count(iter)) {
2899                 struct iovec iovec;
2900                 ssize_t nr;
2901
2902                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
2903                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
2904                 } else {
2905                         /* fixed buffers import bvec */
2906                         iovec.iov_base = kmap(iter->bvec->bv_page)
2907                                                 + iter->iov_offset;
2908                         iovec.iov_len = min(iter->count,
2909                                         iter->bvec->bv_len - iter->iov_offset);
2910                 }
2911
2912                 if (rw == READ) {
2913                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
2914                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
2915                 } else {
2916                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
2917                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
2918                 }
2919
2920                 if (iov_iter_is_bvec(iter))
2921                         kunmap(iter->bvec->bv_page);
2922
2923                 if (nr < 0) {
2924                         if (!ret)
2925                                 ret = nr;
2926                         break;
2927                 }
2928                 ret += nr;
2929                 if (nr != iovec.iov_len)
2930                         break;
2931                 iov_iter_advance(iter, nr);
2932         }
2933
2934         return ret;
2935 }
2936
2937 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
2938                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
2939 {
2940         struct io_async_rw *rw = &req->io->rw;
2941
2942         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
2943         rw->free_iovec = NULL;
2944         rw->bytes_done = 0;
2945         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
2946         if (iter->type == ITER_BVEC)
2947                 return;
2948         if (!iovec) {
2949                 unsigned iov_off = 0;
2950
2951                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
2952                 if (iter->iov != fast_iov) {
2953                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
2954                         rw->iter.iov += iov_off;
2955                 }
2956                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
2957                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
2958                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
2959         } else {
2960                 rw->free_iovec = iovec;
2961                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
2962         }
2963 }
2964
2965 static inline int __io_alloc_async_ctx(struct io_kiocb *req)
2966 {
2967         req->io = kmalloc(sizeof(*req->io), GFP_KERNEL);
2968         return req->io == NULL;
2969 }
2970
2971 static int io_alloc_async_ctx(struct io_kiocb *req)
2972 {
2973         if (!io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2974                 return 0;
2975
2976         return  __io_alloc_async_ctx(req);
2977 }
2978
2979 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
2980                              const struct iovec *fast_iov,
2981                              struct iov_iter *iter, bool force)
2982 {
2983         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2984                 return 0;
2985         if (!req->io) {
2986                 if (__io_alloc_async_ctx(req))
2987                         return -ENOMEM;
2988
2989                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
2990         }
2991         return 0;
2992 }
2993
2994 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw,
2995                                    bool force_nonblock)
2996 {
2997         struct io_async_rw *iorw = &req->io->rw;
2998         struct iovec *iov;
2999         ssize_t ret;
3000
3001         iorw->iter.iov = iov = iorw->fast_iov;
3002         ret = __io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, !force_nonblock);
3003         if (unlikely(ret < 0))
3004                 return ret;
3005
3006         iorw->iter.iov = iov;
3007         io_req_map_rw(req, iorw->iter.iov, iorw->fast_iov, &iorw->iter);
3008         return 0;
3009 }
3010
3011 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
3012                         bool force_nonblock)
3013 {
3014         ssize_t ret;
3015
3016         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
3017         if (ret)
3018                 return ret;
3019
3020         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3021                 return -EBADF;
3022
3023         /* either don't need iovec imported or already have it */
3024         if (!req->io || req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3025                 return 0;
3026         return io_rw_prep_async(req, READ, force_nonblock);
3027 }
3028
3029 /*
3030  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3031  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3032  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3033  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3034  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3035  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3036  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3037  * slow path.
3038  */
3039 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3040                              int sync, void *arg)
3041 {
3042         struct wait_page_queue *wpq;
3043         struct io_kiocb *req = wait->private;
3044         struct wait_page_key *key = arg;
3045         int ret;
3046
3047         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3048
3049         if (!wake_page_match(wpq, key))
3050                 return 0;
3051
3052         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3053         list_del_init(&wait->entry);
3054
3055         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
3056         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
3057
3058         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3059         refcount_inc(&req->refs);
3060         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work, true);
3061         if (unlikely(ret)) {
3062                 struct task_struct *tsk;
3063
3064                 /* queue just for cancelation */
3065                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
3066                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
3067                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
3068                 wake_up_process(tsk);
3069         }
3070         return 1;
3071 }
3072
3073 /*
3074  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3075  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3076  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3077  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3078  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3079  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3080  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3081  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3082  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3083  * async worker threads for a blocking retry.
3084  */
3085 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3086 {
3087         struct wait_page_queue *wait = &req->io->rw.wpq;
3088         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3089
3090         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3091         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3092                 return false;
3093
3094         /* Only for buffered IO */
3095         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3096                 return false;
3097
3098         /*
3099          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3100          * support callback based unlocks
3101          */
3102         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3103                 return false;
3104
3105         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3106         wait->wait.private = req;
3107         wait->wait.flags = 0;
3108         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3109         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3110         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3111         kiocb->ki_waitq = wait;
3112
3113         io_get_req_task(req);
3114         return true;
3115 }
3116
3117 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3118 {
3119         if (req->file->f_op->read_iter)
3120                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3121         else if (req->file->f_op->read)
3122                 return loop_rw_iter(READ, req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3123         else
3124                 return -EINVAL;
3125 }
3126
3127 static int io_read(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3128                    struct io_comp_state *cs)
3129 {
3130         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3131         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3132         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3133         ssize_t io_size, ret, ret2;
3134         size_t iov_count;
3135         bool no_async;
3136
3137         if (req->io)
3138                 iter = &req->io->rw.iter;
3139
3140         ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3141         if (ret < 0)
3142                 return ret;
3143         iov_count = iov_iter_count(iter);
3144         io_size = ret;
3145         req->result = io_size;
3146         ret = 0;
3147
3148         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3149         if (!force_nonblock)
3150                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3151
3152         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3153         no_async = force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ);
3154         if (no_async)
3155                 goto copy_iov;
3156
3157         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), iov_count);
3158         if (unlikely(ret))
3159                 goto out_free;
3160
3161         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3162
3163         if (!ret) {
3164                 goto done;
3165         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3166                 ret = 0;
3167                 goto out_free;
3168         } else if (ret == -EAGAIN) {
3169                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3170                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3171                         goto done;
3172                 /* no retry on NONBLOCK marked file */
3173                 if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
3174                         goto done;
3175                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3176                 iov_iter_revert(iter, iov_count - iov_iter_count(iter));
3177                 ret = 0;
3178                 goto copy_iov;
3179         } else if (ret < 0) {
3180                 /* make sure -ERESTARTSYS -> -EINTR is done */
3181                 goto done;
3182         }
3183
3184         /* read it all, or we did blocking attempt. no retry. */
3185         if (!iov_iter_count(iter) || !force_nonblock ||
3186             (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
3187                 goto done;
3188
3189         io_size -= ret;
3190 copy_iov:
3191         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3192         if (ret2) {
3193                 ret = ret2;
3194                 goto out_free;
3195         }
3196         if (no_async)
3197                 return -EAGAIN;
3198         /* it's copied and will be cleaned with ->io */
3199         iovec = NULL;
3200         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3201         iter = &req->io->rw.iter;
3202 retry:
3203         req->io->rw.bytes_done += ret;
3204         /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3205         if (!io_rw_should_retry(req)) {
3206                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3207                 return -EAGAIN;
3208         }
3209
3210         /*
3211          * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If we
3212          * get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the desired
3213          * page gets unlocked. We can also get a partial read here, and if we
3214          * do, then just retry at the new offset.
3215          */
3216         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3217         if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3218                 ret = 0;
3219                 goto out_free;
3220         } else if (ret > 0 && ret < io_size) {
3221                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3222                 goto retry;
3223         }
3224 done:
3225         kiocb_done(kiocb, ret, cs);
3226         ret = 0;
3227 out_free:
3228         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3229         if (iovec)
3230                 kfree(iovec);
3231         return ret;
3232 }
3233
3234 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
3235                          bool force_nonblock)
3236 {
3237         ssize_t ret;
3238
3239         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
3240         if (ret)
3241                 return ret;
3242
3243         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3244                 return -EBADF;
3245
3246         /* either don't need iovec imported or already have it */
3247         if (!req->io || req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3248                 return 0;
3249         return io_rw_prep_async(req, WRITE, force_nonblock);
3250 }
3251
3252 static int io_write(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3253                     struct io_comp_state *cs)
3254 {
3255         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3256         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3257         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3258         size_t iov_count;
3259         ssize_t ret, ret2, io_size;
3260
3261         if (req->io)
3262                 iter = &req->io->rw.iter;
3263
3264         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3265         if (ret < 0)
3266                 return ret;
3267         iov_count = iov_iter_count(iter);
3268         io_size = ret;
3269         req->result = io_size;
3270
3271         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3272         if (!force_nonblock)
3273                 req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3274
3275         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3276         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3277                 goto copy_iov;
3278
3279         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3280         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3281             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3282                 goto copy_iov;
3283
3284         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), iov_count);
3285         if (unlikely(ret))
3286                 goto out_free;
3287
3288         /*
3289          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3290          * which will be released by another thread in
3291          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3292          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3293          * we return to userspace.
3294          */
3295         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3296                 __sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb,
3297                                         SB_FREEZE_WRITE, true);
3298                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3299                                         SB_FREEZE_WRITE);
3300         }
3301         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3302
3303         if (req->file->f_op->write_iter)
3304                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3305         else if (req->file->f_op->write)
3306                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req->file, kiocb, iter);
3307         else
3308                 ret2 = -EINVAL;
3309
3310         /*
3311          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3312          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3313          */
3314         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3315                 ret2 = -EAGAIN;
3316         /* no retry on NONBLOCK marked file */
3317         if (ret2 == -EAGAIN && (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
3318                 goto done;
3319         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3320                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3321                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3322                         goto copy_iov;
3323 done:
3324                 kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3325         } else {
3326 copy_iov:
3327                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3328                 iov_iter_revert(iter, iov_count - iov_iter_count(iter));
3329                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3330                 if (!ret)
3331                         return -EAGAIN;
3332         }
3333 out_free:
3334         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3335         if (iovec)
3336                 kfree(iovec);
3337         return ret;
3338 }
3339
3340 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3341                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3342 {
3343         struct io_splice* sp = &req->splice;
3344         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3345         int ret;
3346
3347         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3348                 return 0;
3349         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3350                 return -EINVAL;
3351
3352         sp->file_in = NULL;
3353         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3354         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3355
3356         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3357                 return -EINVAL;
3358
3359         ret = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in), &sp->file_in,
3360                           (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3361         if (ret)
3362                 return ret;
3363         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3364
3365         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3366                 /*
3367                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3368                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3369                  */
3370                 io_req_init_async(req);
3371                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3372         }
3373
3374         return 0;
3375 }
3376
3377 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3378                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3379 {
3380         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3381                 return -EINVAL;
3382         return __io_splice_prep(req, sqe);
3383 }
3384
3385 static int io_tee(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3386 {
3387         struct io_splice *sp = &req->splice;
3388         struct file *in = sp->file_in;
3389         struct file *out = sp->file_out;
3390         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3391         long ret = 0;
3392
3393         if (force_nonblock)
3394                 return -EAGAIN;
3395         if (sp->len)
3396                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3397
3398         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3399         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3400
3401         if (ret != sp->len)
3402                 req_set_fail_links(req);
3403         io_req_complete(req, ret);
3404         return 0;
3405 }
3406
3407 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3408 {
3409         struct io_splice* sp = &req->splice;
3410
3411         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3412         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3413         return __io_splice_prep(req, sqe);
3414 }
3415
3416 static int io_splice(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3417 {
3418         struct io_splice *sp = &req->splice;
3419         struct file *in = sp->file_in;
3420         struct file *out = sp->file_out;
3421         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3422         loff_t *poff_in, *poff_out;
3423         long ret = 0;
3424
3425         if (force_nonblock)
3426                 return -EAGAIN;
3427
3428         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3429         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3430
3431         if (sp->len)
3432                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3433
3434         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3435         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3436
3437         if (ret != sp->len)
3438                 req_set_fail_links(req);
3439         io_req_complete(req, ret);
3440         return 0;
3441 }
3442
3443 /*
3444  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3445  */
3446 static int io_nop(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
3447 {
3448         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3449
3450         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3451                 return -EINVAL;
3452
3453         __io_req_complete(req, 0, 0, cs);
3454         return 0;
3455 }
3456
3457 static int io_prep_fsync(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3458 {
3459         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3460
3461         if (!req->file)
3462                 return -EBADF;
3463
3464         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3465                 return -EINVAL;
3466         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3467                 return -EINVAL;
3468
3469         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3470         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3471                 return -EINVAL;
3472
3473         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3474         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3475         return 0;
3476 }
3477
3478 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3479 {
3480         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3481         int ret;
3482
3483         /* fsync always requires a blocking context */
3484         if (force_nonblock)
3485                 return -EAGAIN;
3486
3487         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3488                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3489                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3490         if (ret < 0)
3491                 req_set_fail_links(req);
3492         io_req_complete(req, ret);
3493         return 0;
3494 }
3495
3496 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3497                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3498 {
3499         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3500                 return -EINVAL;
3501         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3502                 return -EINVAL;
3503
3504         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3505         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3506         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3507         return 0;
3508 }
3509
3510 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3511 {
3512         int ret;
3513
3514         /* fallocate always requiring blocking context */
3515         if (force_nonblock)
3516                 return -EAGAIN;
3517         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3518                                 req->sync.len);
3519         if (ret < 0)
3520                 req_set_fail_links(req);
3521         io_req_complete(req, ret);
3522         return 0;
3523 }
3524
3525 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3526 {
3527         const char __user *fname;
3528         int ret;
3529
3530         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3531                 return -EINVAL;
3532         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3533                 return -EBADF;
3534
3535         /* open.how should be already initialised */
3536         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3537                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3538
3539         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3540         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3541         req->open.filename = getname(fname);
3542         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3543                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3544                 req->open.filename = NULL;
3545                 return ret;
3546         }
3547         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3548         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3549         return 0;
3550 }
3551
3552 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3553 {
3554         u64 flags, mode;
3555
3556         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3557                 return -EINVAL;
3558         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3559                 return 0;
3560         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3561         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3562         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3563         return __io_openat_prep(req, sqe);
3564 }
3565
3566 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3567 {
3568         struct open_how __user *how;
3569         size_t len;
3570         int ret;
3571
3572         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3573                 return -EINVAL;
3574         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3575                 return 0;
3576         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3577         len = READ_ONCE(sqe->len);
3578         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3579                 return -EINVAL;
3580
3581         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3582                                         len);
3583         if (ret)
3584                 return ret;
3585
3586         return __io_openat_prep(req, sqe);
3587 }
3588
3589 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3590 {
3591         struct open_flags op;
3592         struct file *file;
3593         int ret;
3594
3595         if (force_nonblock)
3596                 return -EAGAIN;
3597
3598         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3599         if (ret)
3600                 goto err;
3601
3602         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3603         if (ret < 0)
3604                 goto err;
3605
3606         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3607         if (IS_ERR(file)) {
3608                 put_unused_fd(ret);
3609                 ret = PTR_ERR(file);
3610         } else {
3611                 fsnotify_open(file);
3612                 fd_install(ret, file);
3613         }
3614 err:
3615         putname(req->open.filename);
3616         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3617         if (ret < 0)
3618                 req_set_fail_links(req);
3619         io_req_complete(req, ret);
3620         return 0;
3621 }
3622
3623 static int io_openat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3624 {
3625         return io_openat2(req, force_nonblock);
3626 }
3627
3628 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3629                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3630 {
3631         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3632         u64 tmp;
3633
3634         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3635                 return -EINVAL;
3636
3637         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3638         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3639                 return -EINVAL;
3640
3641         memset(p, 0, sizeof(*p));
3642         p->nbufs = tmp;
3643         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3644         return 0;
3645 }
3646
3647 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3648                                int bgid, unsigned nbufs)
3649 {
3650         unsigned i = 0;
3651
3652         /* shouldn't happen */
3653         if (!nbufs)
3654                 return 0;
3655
3656         /* the head kbuf is the list itself */
3657         while (!list_empty(&buf->list)) {
3658                 struct io_buffer *nxt;
3659
3660                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3661                 list_del(&nxt->list);
3662                 kfree(nxt);
3663                 if (++i == nbufs)
3664                         return i;
3665         }
3666         i++;
3667         kfree(buf);
3668         idr_remove(&ctx->io_buffer_idr, bgid);
3669
3670         return i;
3671 }
3672
3673 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3674                              struct io_comp_state *cs)
3675 {
3676         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3677         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3678         struct io_buffer *head;
3679         int ret = 0;
3680
3681         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3682
3683         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3684
3685         ret = -ENOENT;
3686         head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3687         if (head)
3688                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3689
3690         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3691         if (ret < 0)
3692                 req_set_fail_links(req);
3693         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3694         return 0;
3695 }
3696
3697 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3698                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3699 {
3700         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3701         u64 tmp;
3702
3703         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3704                 return -EINVAL;
3705
3706         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3707         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3708                 return -E2BIG;
3709         p->nbufs = tmp;
3710         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3711         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3712
3713         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), (p->len * p->nbufs)))
3714                 return -EFAULT;
3715
3716         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3717         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3718         if (tmp > USHRT_MAX)
3719                 return -E2BIG;
3720         p->bid = tmp;
3721         return 0;
3722 }
3723
3724 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3725 {
3726         struct io_buffer *buf;
3727         u64 addr = pbuf->addr;
3728         int i, bid = pbuf->bid;
3729
3730         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3731                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3732                 if (!buf)
3733                         break;
3734
3735                 buf->addr = addr;
3736                 buf->len = pbuf->len;
3737                 buf->bid = bid;
3738                 addr += pbuf->len;
3739                 bid++;
3740                 if (!*head) {
3741                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
3742                         *head = buf;
3743                 } else {
3744                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
3745                 }
3746         }
3747
3748         return i ? i : -ENOMEM;
3749 }
3750
3751 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3752                               struct io_comp_state *cs)
3753 {
3754         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3755         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3756         struct io_buffer *head, *list;
3757         int ret = 0;
3758
3759         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3760
3761         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3762
3763         list = head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3764
3765         ret = io_add_buffers(p, &head);
3766         if (ret < 0)
3767                 goto out;
3768
3769         if (!list) {
3770                 ret = idr_alloc(&ctx->io_buffer_idr, head, p->bgid, p->bgid + 1,
3771                                         GFP_KERNEL);
3772                 if (ret < 0) {
3773                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
3774                         goto out;
3775                 }
3776         }
3777 out:
3778         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3779         if (ret < 0)
3780                 req_set_fail_links(req);
3781         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3782         return 0;
3783 }
3784
3785 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
3786                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3787 {
3788 #if defined(CONFIG_EPOLL)
3789         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3790                 return -EINVAL;
3791         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
3792                 return -EINVAL;
3793
3794         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3795         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
3796         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
3797
3798         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
3799                 struct epoll_event __user *ev;
3800
3801                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3802                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
3803                         return -EFAULT;
3804         }
3805
3806         return 0;
3807 #else
3808         return -EOPNOTSUPP;
3809 #endif
3810 }
3811
3812 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3813                         struct io_comp_state *cs)
3814 {
3815 #if defined(CONFIG_EPOLL)
3816         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
3817         int ret;
3818
3819         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
3820         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3821                 return -EAGAIN;
3822
3823         if (ret < 0)
3824                 req_set_fail_links(req);
3825         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3826         return 0;
3827 #else
3828         return -EOPNOTSUPP;
3829 #endif
3830 }
3831
3832 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3833 {
3834 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
3835         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
3836                 return -EINVAL;
3837         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3838                 return -EINVAL;
3839
3840         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3841         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
3842         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
3843         return 0;
3844 #else
3845         return -EOPNOTSUPP;
3846 #endif
3847 }
3848
3849 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3850 {
3851 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
3852         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
3853         int ret;
3854
3855         if (force_nonblock)
3856                 return -EAGAIN;
3857
3858         ret = do_madvise(ma->addr, ma->len, ma->advice);
3859         if (ret < 0)
3860                 req_set_fail_links(req);
3861         io_req_complete(req, ret);
3862         return 0;
3863 #else
3864         return -EOPNOTSUPP;
3865 #endif
3866 }
3867
3868 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3869 {
3870         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
3871                 return -EINVAL;
3872         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3873                 return -EINVAL;
3874
3875         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
3876         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
3877         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
3878         return 0;
3879 }
3880
3881 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3882 {
3883         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
3884         int ret;
3885
3886         if (force_nonblock) {
3887                 switch (fa->advice) {
3888                 case POSIX_FADV_NORMAL:
3889                 case POSIX_FADV_RANDOM:
3890                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
3891                         break;
3892                 default:
3893                         return -EAGAIN;
3894                 }
3895         }
3896
3897         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
3898         if (ret < 0)
3899                 req_set_fail_links(req);
3900         io_req_complete(req, ret);
3901         return 0;
3902 }
3903
3904 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3905 {
3906         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
3907                 return -EINVAL;
3908         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3909                 return -EINVAL;
3910         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
3911                 return -EBADF;
3912
3913         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3914         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
3915         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3916         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3917         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
3918
3919         return 0;
3920 }
3921
3922 static int io_statx(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3923 {
3924         struct io_statx *ctx = &req->statx;
3925         int ret;
3926
3927         if (force_nonblock) {
3928                 /* only need file table for an actual valid fd */
3929                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
3930                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
3931                 return -EAGAIN;
3932         }
3933
3934         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
3935                        ctx->buffer);
3936
3937         if (ret < 0)
3938                 req_set_fail_links(req);
3939         io_req_complete(req, ret);
3940         return 0;
3941 }
3942
3943 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3944 {
3945         /*
3946          * If we queue this for async, it must not be cancellable. That would
3947          * leave the 'file' in an undeterminate state, and here need to modify
3948          * io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3949          */
3950         io_req_init_async(req);
3951         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NO_CANCEL;
3952
3953         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3954                 return -EINVAL;
3955         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
3956             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
3957                 return -EINVAL;
3958         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
3959                 return -EBADF;
3960
3961         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
3962         if ((req->file && req->file->f_op == &io_uring_fops) ||
3963             req->close.fd == req->ctx->ring_fd)
3964                 return -EBADF;
3965
3966         req->close.put_file = NULL;
3967         return 0;
3968 }
3969
3970 static int io_close(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3971                     struct io_comp_state *cs)
3972 {
3973         struct io_close *close = &req->close;
3974         int ret;
3975
3976         /* might be already done during nonblock submission */
3977         if (!close->put_file) {
3978                 ret = __close_fd_get_file(close->fd, &close->put_file);
3979                 if (ret < 0)
3980                         return (ret == -ENOENT) ? -EBADF : ret;
3981         }
3982
3983         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
3984         if (close->put_file->f_op->flush && force_nonblock) {
3985                 /* was never set, but play safe */
3986                 req->flags &= ~REQ_F_NOWAIT;
3987                 /* avoid grabbing files - we don't need the files */
3988                 req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
3989                 return -EAGAIN;
3990         }
3991
3992         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
3993         ret = filp_close(close->put_file, req->work.files);
3994         if (ret < 0)
3995                 req_set_fail_links(req);
3996         fput(close->put_file);
3997         close->put_file = NULL;
3998         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3999         return 0;
4000 }
4001
4002 static int io_prep_sfr(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4003 {
4004         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4005
4006         if (!req->file)
4007                 return -EBADF;
4008
4009         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4010                 return -EINVAL;
4011         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4012                 return -EINVAL;
4013
4014         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4015         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4016         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4017         return 0;
4018 }
4019
4020 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4021 {
4022         int ret;
4023
4024         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4025         if (force_nonblock)
4026                 return -EAGAIN;
4027
4028         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4029                                 req->sync.flags);
4030         if (ret < 0)
4031                 req_set_fail_links(req);
4032         io_req_complete(req, ret);
4033         return 0;
4034 }
4035
4036 #if defined(CONFIG_NET)
4037 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4038                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4039 {
4040         if (req->io)
4041                 return -EAGAIN;
4042         if (io_alloc_async_ctx(req)) {
4043                 if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4044                         kfree(kmsg->iov);
4045                 return -ENOMEM;
4046         }
4047         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4048         memcpy(&req->io->msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4049         return -EAGAIN;
4050 }
4051
4052 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4053                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4054 {
4055         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4056         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4057         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4058                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->iov);
4059 }
4060
4061 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4062 {
4063         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4064         struct io_async_ctx *io = req->io;
4065         int ret;
4066
4067         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4068                 return -EINVAL;
4069
4070         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4071         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4072         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4073
4074 #ifdef CONFIG_COMPAT
4075         if (req->ctx->compat)
4076                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4077 #endif
4078
4079         if (!io || req->opcode == IORING_OP_SEND)
4080                 return 0;
4081         /* iovec is already imported */
4082         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
4083                 return 0;
4084
4085         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &io->msg);
4086         if (!ret)
4087                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4088         return ret;
4089 }
4090
4091 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4092                       struct io_comp_state *cs)
4093 {
4094         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4095         struct socket *sock;
4096         unsigned flags;
4097         int ret;
4098
4099         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4100         if (unlikely(!sock))
4101                 return ret;
4102
4103         if (req->io) {
4104                 kmsg = &req->io->msg;
4105                 kmsg->msg.msg_name = &req->io->msg.addr;
4106                 /* if iov is set, it's allocated already */
4107                 if (!kmsg->iov)
4108                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4109                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4110         } else {
4111                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4112                 if (ret)
4113                         return ret;
4114                 kmsg = &iomsg;
4115         }
4116
4117         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4118         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4119                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4120         else if (force_nonblock)
4121                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4122
4123         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4124         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4125                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4126         if (ret == -ERESTARTSYS)
4127                 ret = -EINTR;
4128
4129         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4130                 kfree(kmsg->iov);
4131         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4132         if (ret < 0)
4133                 req_set_fail_links(req);
4134         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4135         return 0;
4136 }
4137
4138 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4139                    struct io_comp_state *cs)
4140 {
4141         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4142         struct msghdr msg;
4143         struct iovec iov;
4144         struct socket *sock;
4145         unsigned flags;
4146         int ret;
4147
4148         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4149         if (unlikely(!sock))
4150                 return ret;
4151
4152         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4153         if (unlikely(ret))
4154                 return ret;;
4155
4156         msg.msg_name = NULL;
4157         msg.msg_control = NULL;
4158         msg.msg_controllen = 0;
4159         msg.msg_namelen = 0;
4160
4161         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4162         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4163                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4164         else if (force_nonblock)
4165                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4166
4167         msg.msg_flags = flags;
4168         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4169         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4170                 return -EAGAIN;
4171         if (ret == -ERESTARTSYS)
4172                 ret = -EINTR;
4173
4174         if (ret < 0)
4175                 req_set_fail_links(req);
4176         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4177         return 0;
4178 }
4179
4180 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4181                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4182 {
4183         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4184         struct iovec __user *uiov;
4185         size_t iov_len;
4186         int ret;
4187
4188         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4189                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4190         if (ret)
4191                 return ret;
4192
4193         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4194                 if (iov_len > 1)
4195                         return -EINVAL;
4196                 if (copy_from_user(iomsg->iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4197                         return -EFAULT;
4198                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4199                 iov_iter_init(&iomsg->msg.msg_iter, READ, iomsg->iov, 1,
4200                                 sr->len);
4201                 iomsg->iov = NULL;
4202         } else {
4203                 ret = import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4204                                         &iomsg->iov, &iomsg->msg.msg_iter);
4205                 if (ret > 0)
4206                         ret = 0;
4207         }
4208
4209         return ret;
4210 }
4211
4212 #ifdef CONFIG_COMPAT
4213 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4214                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4215 {
4216         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4217         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4218         struct compat_iovec __user *uiov;
4219         compat_uptr_t ptr;
4220         compat_size_t len;
4221         int ret;
4222
4223         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4224         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4225                                         &ptr, &len);
4226         if (ret)
4227                 return ret;
4228
4229         uiov = compat_ptr(ptr);
4230         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4231                 compat_ssize_t clen;
4232
4233                 if (len > 1)
4234                         return -EINVAL;
4235                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4236                         return -EFAULT;
4237                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4238                         return -EFAULT;
4239                 if (clen < 0)
4240                         return -EINVAL;
4241                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4242                 iomsg->iov = NULL;
4243         } else {
4244                 ret = compat_import_iovec(READ, uiov, len, UIO_FASTIOV,
4245                                                 &iomsg->iov,
4246                                                 &iomsg->msg.msg_iter);
4247                 if (ret < 0)
4248                         return ret;
4249         }
4250
4251         return 0;
4252 }
4253 #endif
4254
4255 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4256                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4257 {
4258         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4259         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4260
4261 #ifdef CONFIG_COMPAT
4262         if (req->ctx->compat)
4263                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4264 #endif
4265
4266         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4267 }
4268
4269 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4270                                                bool needs_lock)
4271 {
4272         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4273         struct io_buffer *kbuf;
4274
4275         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4276         if (IS_ERR(kbuf))
4277                 return kbuf;
4278
4279         sr->kbuf = kbuf;
4280         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4281         return kbuf;
4282 }
4283
4284 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4285 {
4286         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4287 }
4288
4289 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4290                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4291 {
4292         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4293         struct io_async_ctx *io = req->io;
4294         int ret;
4295
4296         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4297                 return -EINVAL;
4298
4299         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4300         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4301         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4302         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4303
4304 #ifdef CONFIG_COMPAT
4305         if (req->ctx->compat)
4306                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4307 #endif
4308
4309         if (!io || req->opcode == IORING_OP_RECV)
4310                 return 0;
4311         /* iovec is already imported */
4312         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
4313                 return 0;
4314
4315         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &io->msg);
4316         if (!ret)
4317                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4318         return ret;
4319 }
4320
4321 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4322                       struct io_comp_state *cs)
4323 {
4324         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4325         struct socket *sock;
4326         struct io_buffer *kbuf;
4327         unsigned flags;
4328         int ret, cflags = 0;
4329
4330         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4331         if (unlikely(!sock))
4332                 return ret;
4333
4334         if (req->io) {
4335                 kmsg = &req->io->msg;
4336                 kmsg->msg.msg_name = &req->io->msg.addr;
4337                 /* if iov is set, it's allocated already */
4338                 if (!kmsg->iov)
4339                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4340                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4341         } else {
4342                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4343                 if (ret)
4344                         return ret;
4345                 kmsg = &iomsg;
4346         }
4347
4348         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4349                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4350                 if (IS_ERR(kbuf))
4351                         return PTR_ERR(kbuf);
4352                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4353                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->iov,
4354                                 1, req->sr_msg.len);
4355         }
4356
4357         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4358         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4359                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4360         else if (force_nonblock)
4361                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4362
4363         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4364                                         kmsg->uaddr, flags);
4365         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4366                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4367         if (ret == -ERESTARTSYS)
4368                 ret = -EINTR;
4369
4370         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4371                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4372         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4373                 kfree(kmsg->iov);
4374         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4375         if (ret < 0)
4376                 req_set_fail_links(req);
4377         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4378         return 0;
4379 }
4380
4381 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4382                    struct io_comp_state *cs)
4383 {
4384         struct io_buffer *kbuf;
4385         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4386         struct msghdr msg;
4387         void __user *buf = sr->buf;
4388         struct socket *sock;
4389         struct iovec iov;
4390         unsigned flags;
4391         int ret, cflags = 0;
4392
4393         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4394         if (unlikely(!sock))
4395                 return ret;
4396
4397         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4398                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4399                 if (IS_ERR(kbuf))
4400                         return PTR_ERR(kbuf);
4401                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4402         }
4403
4404         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4405         if (unlikely(ret))
4406                 goto out_free;
4407
4408         msg.msg_name = NULL;
4409         msg.msg_control = NULL;
4410         msg.msg_controllen = 0;
4411         msg.msg_namelen = 0;
4412         msg.msg_iocb = NULL;
4413         msg.msg_flags = 0;
4414
4415         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4416         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4417                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4418         else if (force_nonblock)
4419                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4420
4421         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4422         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4423                 return -EAGAIN;
4424         if (ret == -ERESTARTSYS)
4425                 ret = -EINTR;
4426 out_free:
4427         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4428                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4429         if (ret < 0)
4430                 req_set_fail_links(req);
4431         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4432         return 0;
4433 }
4434
4435 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4436 {
4437         struct io_accept *accept = &req->accept;
4438
4439         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4440                 return -EINVAL;
4441         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4442                 return -EINVAL;
4443
4444         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4445         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4446         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4447         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4448         return 0;
4449 }
4450
4451 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4452                      struct io_comp_state *cs)
4453 {
4454         struct io_accept *accept = &req->accept;
4455         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4456         int ret;
4457
4458         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4459                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4460
4461         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4462                                         accept->addr_len, accept->flags,
4463                                         accept->nofile);
4464         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4465                 return -EAGAIN;
4466         if (ret < 0) {
4467                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4468                         ret = -EINTR;
4469                 req_set_fail_links(req);
4470         }
4471         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4472         return 0;
4473 }
4474
4475 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4476 {
4477         struct io_connect *conn = &req->connect;
4478         struct io_async_ctx *io = req->io;
4479
4480         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4481                 return -EINVAL;
4482         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4483                 return -EINVAL;
4484
4485         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4486         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4487
4488         if (!io)
4489                 return 0;
4490
4491         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len,
4492                                         &io->connect.address);
4493 }
4494
4495 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4496                       struct io_comp_state *cs)
4497 {
4498         struct io_async_ctx __io, *io;
4499         unsigned file_flags;
4500         int ret;
4501
4502         if (req->io) {
4503                 io = req->io;
4504         } else {
4505                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4506                                                 req->connect.addr_len,
4507                                                 &__io.connect.address);
4508                 if (ret)
4509                         goto out;
4510                 io = &__io;
4511         }
4512
4513         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4514
4515         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->connect.address,
4516                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4517         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4518                 if (req->io)
4519                         return -EAGAIN;
4520                 if (io_alloc_async_ctx(req)) {
4521                         ret = -ENOMEM;
4522                         goto out;
4523                 }
4524                 memcpy(&req->io->connect, &__io.connect, sizeof(__io.connect));
4525                 return -EAGAIN;
4526         }
4527         if (ret == -ERESTARTSYS)
4528                 ret = -EINTR;
4529 out:
4530         if (ret < 0)
4531                 req_set_fail_links(req);
4532         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4533         return 0;
4534 }
4535 #else /* !CONFIG_NET */
4536 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4537 {
4538         return -EOPNOTSUPP;
4539 }
4540
4541 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4542                       struct io_comp_state *cs)
4543 {
4544         return -EOPNOTSUPP;
4545 }
4546
4547 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4548                    struct io_comp_state *cs)
4549 {
4550         return -EOPNOTSUPP;
4551 }
4552
4553 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4554                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4555 {
4556         return -EOPNOTSUPP;
4557 }
4558
4559 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4560                       struct io_comp_state *cs)
4561 {
4562         return -EOPNOTSUPP;
4563 }
4564
4565 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4566                    struct io_comp_state *cs)
4567 {
4568         return -EOPNOTSUPP;
4569 }
4570
4571 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4572 {
4573         return -EOPNOTSUPP;
4574 }
4575
4576 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4577                      struct io_comp_state *cs)
4578 {
4579         return -EOPNOTSUPP;
4580 }
4581
4582 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4583 {
4584         return -EOPNOTSUPP;
4585 }
4586
4587 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4588                       struct io_comp_state *cs)
4589 {
4590         return -EOPNOTSUPP;
4591 }
4592 #endif /* CONFIG_NET */
4593
4594 struct io_poll_table {
4595         struct poll_table_struct pt;
4596         struct io_kiocb *req;
4597         int error;
4598 };
4599
4600 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4601                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4602 {
4603         bool twa_signal_ok;
4604         int ret;
4605
4606         /* for instances that support it check for an event match first: */
4607         if (mask && !(mask & poll->events))
4608                 return 0;
4609
4610         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4611
4612         list_del_init(&poll->wait.entry);
4613
4614         req->result = mask;
4615         init_task_work(&req->task_work, func);
4616         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
4617
4618         /*
4619          * If we using the signalfd wait_queue_head for this wakeup, then
4620          * it's not safe to use TWA_SIGNAL as we could be recursing on the
4621          * tsk->sighand->siglock on doing the wakeup. Should not be needed
4622          * either, as the normal wakeup will suffice.
4623          */
4624         twa_signal_ok = (poll->head != &req->task->sighand->signalfd_wqh);
4625
4626         /*
4627          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4628          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4629          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4630          * have the needed state needed for it anyway.
4631          */
4632         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work, twa_signal_ok);
4633         if (unlikely(ret)) {
4634                 struct task_struct *tsk;
4635
4636                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4637                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
4638                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
4639                 wake_up_process(tsk);
4640         }
4641         return 1;
4642 }
4643
4644 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4645         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4646 {
4647         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4648
4649         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4650                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4651
4652                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4653         }
4654
4655         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4656         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4657                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4658                 return true;
4659         }
4660
4661         return false;
4662 }
4663
4664 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4665 {
4666         /* pure poll stashes this in ->io, poll driven retry elsewhere */
4667         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4668                 return (struct io_poll_iocb *) req->io;
4669         return req->apoll->double_poll;
4670 }
4671
4672 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4673 {
4674         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4675                 return &req->poll;
4676         return &req->apoll->poll;
4677 }
4678
4679 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4680 {
4681         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4682
4683         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4684
4685         if (poll && poll->head) {
4686                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4687
4688                 spin_lock(&head->lock);
4689                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4690                 if (poll->wait.private)
4691                         refcount_dec(&req->refs);
4692                 poll->head = NULL;
4693                 spin_unlock(&head->lock);
4694         }
4695 }
4696
4697 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4698 {
4699         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4700
4701         io_poll_remove_double(req);
4702         req->poll.done = true;
4703         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
4704         io_commit_cqring(ctx);
4705 }
4706
4707 static void io_poll_task_handler(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
4708 {
4709         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4710
4711         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4712                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4713                 return;
4714         }
4715
4716         hash_del(&req->hash_node);
4717         io_poll_complete(req, req->result, 0);
4718         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
4719         *nxt = io_put_req_find_next(req);
4720         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4721
4722         io_cqring_ev_posted(ctx);
4723 }
4724
4725 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4726 {
4727         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4728         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4729         struct io_kiocb *nxt = NULL;
4730
4731         io_poll_task_handler(req, &nxt);
4732         if (nxt)
4733                 __io_req_task_submit(nxt);
4734         percpu_ref_put(&ctx->refs);
4735 }
4736
4737 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4738                                int sync, void *key)
4739 {
4740         struct io_kiocb *req = wait->private;
4741         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4742         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4743
4744         /* for instances that support it check for an event match first: */
4745         if (mask && !(mask & poll->events))
4746                 return 0;
4747
4748         list_del_init(&wait->entry);
4749
4750         if (poll && poll->head) {
4751                 bool done;
4752
4753                 spin_lock(&poll->head->lock);
4754                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4755                 if (!done)
4756                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4757                 /* make sure double remove sees this as being gone */
4758                 wait->private = NULL;
4759                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4760                 if (!done)
4761                         __io_async_wake(req, poll, mask, io_poll_task_func);
4762         }
4763         refcount_dec(&req->refs);
4764         return 1;
4765 }
4766
4767 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
4768                               wait_queue_func_t wake_func)
4769 {
4770         poll->head = NULL;
4771         poll->done = false;
4772         poll->canceled = false;
4773         poll->events = events;
4774         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
4775         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
4776 }
4777
4778 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
4779                             struct wait_queue_head *head,
4780                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
4781 {
4782         struct io_kiocb *req = pt->req;
4783
4784         /*
4785          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
4786          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
4787          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
4788          */
4789         if (unlikely(poll->head)) {
4790                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
4791                 if (*poll_ptr) {
4792                         pt->error = -EINVAL;
4793                         return;
4794                 }
4795                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
4796                 if (!poll) {
4797                         pt->error = -ENOMEM;
4798                         return;
4799                 }
4800                 io_init_poll_iocb(poll, req->poll.events, io_poll_double_wake);
4801                 refcount_inc(&req->refs);
4802                 poll->wait.private = req;
4803                 *poll_ptr = poll;
4804         }
4805
4806         pt->error = 0;
4807         poll->head = head;
4808
4809         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
4810                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
4811         else
4812                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
4813 }
4814
4815 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
4816                                struct poll_table_struct *p)
4817 {
4818         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
4819         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
4820
4821         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
4822 }
4823
4824 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
4825 {
4826         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4827         struct async_poll *apoll = req->apoll;
4828         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4829
4830         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
4831
4832         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
4833                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4834                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
4835                 return;
4836         }
4837
4838         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
4839         if (hash_hashed(&req->hash_node))
4840                 hash_del(&req->hash_node);
4841
4842         io_poll_remove_double(req);
4843         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4844
4845         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
4846                 __io_req_task_submit(req);
4847         else
4848                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
4849
4850         percpu_ref_put(&ctx->refs);
4851         kfree(apoll->double_poll);
4852         kfree(apoll);
4853 }
4854
4855 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
4856                         void *key)
4857 {
4858         struct io_kiocb *req = wait->private;
4859         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
4860
4861         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
4862                                         key_to_poll(key));
4863
4864         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
4865 }
4866
4867 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
4868 {
4869         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4870         struct hlist_head *list;
4871
4872         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
4873         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
4874 }
4875
4876 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
4877                                       struct io_poll_iocb *poll,
4878                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
4879                                       wait_queue_func_t wake_func)
4880         __acquires(&ctx->completion_lock)
4881 {
4882         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4883         bool cancel = false;
4884
4885         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
4886         poll->file = req->file;
4887         poll->wait.private = req;
4888
4889         ipt->pt._key = mask;
4890         ipt->req = req;
4891         ipt->error = -EINVAL;
4892
4893         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
4894
4895         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4896         if (likely(poll->head)) {
4897                 spin_lock(&poll->head->lock);
4898                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
4899                         if (ipt->error)
4900                                 cancel = true;
4901                         ipt->error = 0;
4902                         mask = 0;
4903                 }
4904                 if (mask || ipt->error)
4905                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4906                 else if (cancel)
4907                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4908                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
4909                         io_poll_req_insert(req);
4910                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4911         }
4912
4913         return mask;
4914 }
4915
4916 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
4917 {
4918         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
4919         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4920         struct async_poll *apoll;
4921         struct io_poll_table ipt;
4922         __poll_t mask, ret;
4923         int rw;
4924
4925         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
4926                 return false;
4927         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
4928                 return false;
4929         if (def->pollin)
4930                 rw = READ;
4931         else if (def->pollout)
4932                 rw = WRITE;
4933         else
4934                 return false;
4935         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
4936         if (!io_file_supports_async(req->file, rw))
4937                 return false;
4938
4939         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
4940         if (unlikely(!apoll))
4941                 return false;
4942         apoll->double_poll = NULL;
4943
4944         req->flags |= REQ_F_POLLED;
4945         io_get_req_task(req);
4946         req->apoll = apoll;
4947         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
4948
4949         mask = 0;
4950         if (def->pollin)
4951                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
4952         if (def->pollout)
4953                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
4954
4955         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
4956         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
4957             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
4958                 mask &= ~POLLIN;
4959
4960         mask |= POLLERR | POLLPRI;
4961
4962         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
4963
4964         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
4965                                         io_async_wake);
4966         if (ret || ipt.error) {
4967                 io_poll_remove_double(req);
4968                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4969                 kfree(apoll->double_poll);
4970                 kfree(apoll);
4971                 return false;
4972         }
4973         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4974         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
4975                                         apoll->poll.events);
4976         return true;
4977 }
4978
4979 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
4980                                  struct io_poll_iocb *poll)
4981 {
4982         bool do_complete = false;
4983
4984         spin_lock(&poll->head->lock);
4985         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4986         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
4987                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4988                 do_complete = true;
4989         }
4990         spin_unlock(&poll->head->lock);
4991         hash_del(&req->hash_node);
4992         return do_complete;
4993 }
4994
4995 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
4996 {
4997         bool do_complete;
4998
4999         io_poll_remove_double(req);
5000
5001         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
5002                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
5003         } else {
5004                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
5005
5006                 /* non-poll requests have submit ref still */
5007                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
5008                 if (do_complete) {
5009                         io_put_req(req);
5010                         kfree(apoll->double_poll);
5011                         kfree(apoll);
5012                 }
5013         }
5014
5015         if (do_complete) {
5016                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5017                 io_commit_cqring(req->ctx);
5018                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
5019                 req_set_fail_links(req);
5020                 io_put_req(req);
5021         }
5022
5023         return do_complete;
5024 }
5025
5026 static void io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx)
5027 {
5028         struct hlist_node *tmp;
5029         struct io_kiocb *req;
5030         int posted = 0, i;
5031
5032         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5033         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5034                 struct hlist_head *list;
5035
5036                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5037                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node)
5038                         posted += io_poll_remove_one(req);
5039         }
5040         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5041
5042         if (posted)
5043                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5044 }
5045
5046 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5047 {
5048         struct hlist_head *list;
5049         struct io_kiocb *req;
5050
5051         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5052         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5053                 if (sqe_addr != req->user_data)
5054                         continue;
5055                 if (io_poll_remove_one(req))
5056                         return 0;
5057                 return -EALREADY;
5058         }
5059
5060         return -ENOENT;
5061 }
5062
5063 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5064                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5065 {
5066         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5067                 return -EINVAL;
5068         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5069             sqe->poll_events)
5070                 return -EINVAL;
5071
5072         req->poll.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5073         return 0;
5074 }
5075
5076 /*
5077  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5078  * and remove it if found.
5079  */
5080 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req)
5081 {
5082         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5083         u64 addr;
5084         int ret;
5085
5086         addr = req->poll.addr;
5087         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5088         ret = io_poll_cancel(ctx, addr);
5089         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5090
5091         if (ret < 0)
5092                 req_set_fail_links(req);
5093         io_req_complete(req, ret);
5094         return 0;
5095 }
5096
5097 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5098                         void *key)
5099 {
5100         struct io_kiocb *req = wait->private;
5101         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5102
5103         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5104 }
5105
5106 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5107                                struct poll_table_struct *p)
5108 {
5109         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5110
5111         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->io);
5112 }
5113
5114 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5115 {
5116         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5117         u32 events;
5118
5119         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5120                 return -EINVAL;
5121         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
5122                 return -EINVAL;
5123         if (!poll->file)
5124                 return -EBADF;
5125
5126         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5127 #ifdef __BIG_ENDIAN
5128         events = swahw32(events);
5129 #endif
5130         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
5131                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
5132
5133         io_get_req_task(req);
5134         return 0;
5135 }
5136
5137 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req)
5138 {
5139         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5140         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5141         struct io_poll_table ipt;
5142         __poll_t mask;
5143
5144         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5145         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5146
5147         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5148                                         io_poll_wake);
5149
5150         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5151                 ipt.error = 0;
5152                 io_poll_complete(req, mask, 0);
5153         }
5154         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5155
5156         if (mask) {
5157                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5158                 io_put_req(req);
5159         }
5160         return ipt.error;
5161 }
5162
5163 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5164 {
5165         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5166                                                 struct io_timeout_data, timer);
5167         struct io_kiocb *req = data->req;
5168         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5169         unsigned long flags;
5170
5171         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5172         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5173                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5174
5175         /*
5176          * We could be racing with timeout deletion. If the list is empty,
5177          * then timeout lookup already found it and will be handling it.
5178          */
5179         if (!list_empty(&req->timeout.list))
5180                 list_del_init(&req->timeout.list);
5181
5182         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5183         io_commit_cqring(ctx);
5184         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5185
5186         io_cqring_ev_posted(ctx);
5187         req_set_fail_links(req);
5188         io_put_req(req);
5189         return HRTIMER_NORESTART;
5190 }
5191
5192 static int __io_timeout_cancel(struct io_kiocb *req)
5193 {
5194         int ret;
5195
5196         list_del_init(&req->timeout.list);
5197
5198         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
5199         if (ret == -1)
5200                 return -EALREADY;
5201
5202         req_set_fail_links(req);
5203         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
5204         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5205         io_put_req(req);
5206         return 0;
5207 }
5208
5209 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5210 {
5211         struct io_kiocb *req;
5212         int ret = -ENOENT;
5213
5214         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5215                 if (user_data == req->user_data) {
5216                         ret = 0;
5217                         break;
5218                 }
5219         }
5220
5221         if (ret == -ENOENT)
5222                 return ret;
5223
5224         return __io_timeout_cancel(req);
5225 }
5226
5227 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5228                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5229 {
5230         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5231                 return -EINVAL;
5232         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5233                 return -EINVAL;
5234         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5235                 return -EINVAL;
5236
5237         req->timeout.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5238         req->timeout.flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5239         if (req->timeout.flags)
5240                 return -EINVAL;
5241
5242         return 0;
5243 }
5244
5245 /*
5246  * Remove or update an existing timeout command
5247  */
5248 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req)
5249 {
5250         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5251         int ret;
5252
5253         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5254         ret = io_timeout_cancel(ctx, req->timeout.addr);
5255
5256         io_cqring_fill_event(req, ret);
5257         io_commit_cqring(ctx);
5258         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5259         io_cqring_ev_posted(ctx);
5260         if (ret < 0)
5261                 req_set_fail_links(req);
5262         io_put_req(req);
5263         return 0;
5264 }
5265
5266 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5267                            bool is_timeout_link)
5268 {
5269         struct io_timeout_data *data;
5270         unsigned flags;
5271         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5272
5273         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5274                 return -EINVAL;
5275         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5276                 return -EINVAL;
5277         if (off && is_timeout_link)
5278                 return -EINVAL;
5279         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5280         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5281                 return -EINVAL;
5282
5283         req->timeout.off = off;
5284
5285         if (!req->io && io_alloc_async_ctx(req))
5286                 return -ENOMEM;
5287
5288         data = &req->io->timeout;
5289         data->req = req;
5290
5291         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5292                 return -EFAULT;
5293
5294         if (flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
5295                 data->mode = HRTIMER_MODE_ABS;
5296         else
5297                 data->mode = HRTIMER_MODE_REL;
5298
5299         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5300         return 0;
5301 }
5302
5303 static int io_timeout(struct io_kiocb *req)
5304 {
5305         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5306         struct io_timeout_data *data = &req->io->timeout;
5307         struct list_head *entry;
5308         u32 tail, off = req->timeout.off;
5309
5310         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5311
5312         /*
5313          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5314          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5315          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5316          */
5317         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5318                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5319                 goto add;
5320         }
5321
5322         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5323         req->timeout.target_seq = tail + off;
5324
5325         /*
5326          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5327          * the one we need first.
5328          */
5329         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5330                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5331                                                   timeout.list);
5332
5333                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5334                         continue;
5335                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5336                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5337                         break;
5338         }
5339 add:
5340         list_add(&req->timeout.list, entry);
5341         data->timer.function = io_timeout_fn;
5342         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5343         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5344         return 0;
5345 }
5346
5347 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5348 {
5349         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5350
5351         return req->user_data == (unsigned long) data;
5352 }
5353
5354 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
5355 {
5356         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5357         int ret = 0;
5358
5359         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr, false);
5360         switch (cancel_ret) {
5361         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5362                 ret = 0;
5363                 break;
5364         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5365                 ret = -EALREADY;
5366                 break;
5367         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5368                 ret = -ENOENT;
5369                 break;
5370         }
5371
5372         return ret;
5373 }
5374
5375 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5376                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5377                                      int success_ret)
5378 {
5379         unsigned long flags;
5380         int ret;
5381
5382         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
5383         if (ret != -ENOENT) {
5384                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5385                 goto done;
5386         }
5387
5388         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5389         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5390         if (ret != -ENOENT)
5391                 goto done;
5392         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5393 done:
5394         if (!ret)
5395                 ret = success_ret;
5396         io_cqring_fill_event(req, ret);
5397         io_commit_cqring(ctx);
5398         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5399         io_cqring_ev_posted(ctx);
5400
5401         if (ret < 0)
5402                 req_set_fail_links(req);
5403         io_put_req(req);
5404 }
5405
5406 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5407                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5408 {
5409         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5410                 return -EINVAL;
5411         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5412                 return -EINVAL;
5413         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5414                 return -EINVAL;
5415
5416         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5417         return 0;
5418 }
5419
5420 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req)
5421 {
5422         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5423
5424         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, 0);
5425         return 0;
5426 }
5427
5428 static int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req,
5429                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5430 {
5431         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
5432                 return -EINVAL;
5433         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5434                 return -EINVAL;
5435         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5436                 return -EINVAL;
5437
5438         req->files_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5439         req->files_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5440         if (!req->files_update.nr_args)
5441                 return -EINVAL;
5442         req->files_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5443         return 0;
5444 }
5445
5446 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5447                            struct io_comp_state *cs)
5448 {
5449         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5450         struct io_uring_files_update up;
5451         int ret;
5452
5453         if (force_nonblock)
5454                 return -EAGAIN;
5455
5456         up.offset = req->files_update.offset;
5457         up.fds = req->files_update.arg;
5458
5459         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5460         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->files_update.nr_args);
5461         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5462
5463         if (ret < 0)
5464                 req_set_fail_links(req);
5465         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
5466         return 0;
5467 }
5468
5469 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req,
5470                              const struct io_uring_sqe *sqe)
5471 {
5472         ssize_t ret = 0;
5473
5474         if (!sqe)
5475                 return 0;
5476
5477         if (io_alloc_async_ctx(req))
5478                 return -EAGAIN;
5479         ret = io_prep_work_files(req);
5480         if (unlikely(ret))
5481                 return ret;
5482
5483         io_prep_async_work(req);
5484
5485         switch (req->opcode) {
5486         case IORING_OP_NOP:
5487                 break;
5488         case IORING_OP_READV:
5489         case IORING_OP_READ_FIXED:
5490         case IORING_OP_READ:
5491                 ret = io_read_prep(req, sqe, true);
5492                 break;
5493         case IORING_OP_WRITEV:
5494         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5495         case IORING_OP_WRITE:
5496                 ret = io_write_prep(req, sqe, true);
5497                 break;
5498         case IORING_OP_POLL_ADD:
5499                 ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
5500                 break;
5501         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5502                 ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
5503                 break;
5504         case IORING_OP_FSYNC:
5505                 ret = io_prep_fsync(req, sqe);
5506                 break;
5507         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5508                 ret = io_prep_sfr(req, sqe);
5509                 break;
5510         case IORING_OP_SENDMSG:
5511         case IORING_OP_SEND:
5512                 ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
5513                 break;
5514         case IORING_OP_RECVMSG:
5515         case IORING_OP_RECV:
5516                 ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
5517                 break;
5518         case IORING_OP_CONNECT:
5519                 ret = io_connect_prep(req, sqe);
5520                 break;
5521         case IORING_OP_TIMEOUT:
5522                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
5523                 break;
5524         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5525                 ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5526                 break;
5527         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5528                 ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
5529                 break;
5530         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5531                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, true);
5532                 break;
5533         case IORING_OP_ACCEPT:
5534                 ret = io_accept_prep(req, sqe);
5535                 break;
5536         case IORING_OP_FALLOCATE:
5537                 ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
5538                 break;
5539         case IORING_OP_OPENAT:
5540                 ret = io_openat_prep(req, sqe);
5541                 break;
5542         case IORING_OP_CLOSE:
5543                 ret = io_close_prep(req, sqe);
5544                 break;
5545         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5546                 ret = io_files_update_prep(req, sqe);
5547                 break;
5548         case IORING_OP_STATX:
5549                 ret = io_statx_prep(req, sqe);
5550                 break;
5551         case IORING_OP_FADVISE:
5552                 ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
5553                 break;
5554         case IORING_OP_MADVISE:
5555                 ret = io_madvise_prep(req, sqe);
5556                 break;
5557         case IORING_OP_OPENAT2:
5558                 ret = io_openat2_prep(req, sqe);
5559                 break;
5560         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5561                 ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5562                 break;
5563         case IORING_OP_SPLICE:
5564                 ret = io_splice_prep(req, sqe);
5565                 break;
5566         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5567                 ret = io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5568                 break;
5569         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5570                 ret = io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5571                 break;
5572         case IORING_OP_TEE:
5573                 ret = io_tee_prep(req, sqe);
5574                 break;
5575         default:
5576                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5577                                 req->opcode);
5578                 ret = -EINVAL;
5579                 break;
5580         }
5581
5582         return ret;
5583 }
5584
5585 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5586 {
5587         struct io_kiocb *pos;
5588         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5589         u32 total_submitted, nr_reqs = 1;
5590
5591         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
5592                 list_for_each_entry(pos, &req->link_list, link_list)
5593                         nr_reqs++;
5594
5595         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5596         return total_submitted - nr_reqs;
5597 }
5598
5599 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5600 {
5601         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5602         struct io_defer_entry *de;
5603         int ret;
5604         u32 seq;
5605
5606         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5607         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
5608                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
5609                 return 0;
5610
5611         seq = io_get_sequence(req);
5612         /* Still a chance to pass the sequence check */
5613         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5614                 return 0;
5615
5616         if (!req->io) {
5617                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5618                 if (ret)
5619                         return ret;
5620         }
5621         io_prep_async_link(req);
5622         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
5623         if (!de)
5624                 return -ENOMEM;
5625
5626         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5627         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5628                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5629                 kfree(de);
5630                 io_queue_async_work(req);
5631                 return -EIOCBQUEUED;
5632         }
5633
5634         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5635         de->req = req;
5636         de->seq = seq;
5637         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
5638         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5639         return -EIOCBQUEUED;
5640 }
5641
5642 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req)
5643 {
5644         struct io_async_ctx *io = req->io;
5645
5646         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
5647                 switch (req->opcode) {
5648                 case IORING_OP_READV:
5649                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5650                 case IORING_OP_READ:
5651                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5652                         break;
5653                 case IORING_OP_RECVMSG:
5654                 case IORING_OP_RECV:
5655                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5656                         break;
5657                 }
5658                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
5659         }
5660
5661         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
5662                 switch (req->opcode) {
5663                 case IORING_OP_READV:
5664                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5665                 case IORING_OP_READ:
5666                 case IORING_OP_WRITEV:
5667                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5668                 case IORING_OP_WRITE:
5669                         if (io->rw.free_iovec)
5670                                 kfree(io->rw.free_iovec);
5671                         break;
5672                 case IORING_OP_RECVMSG:
5673                 case IORING_OP_SENDMSG:
5674                         if (io->msg.iov != io->msg.fast_iov)
5675                                 kfree(io->msg.iov);
5676                         break;
5677                 case IORING_OP_SPLICE:
5678                 case IORING_OP_TEE:
5679                         io_put_file(req, req->splice.file_in,
5680                                     (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
5681                         break;
5682                 case IORING_OP_OPENAT:
5683                 case IORING_OP_OPENAT2:
5684                         if (req->open.filename)
5685                                 putname(req->open.filename);
5686                         break;
5687                 }
5688                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5689         }
5690
5691         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
5692                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5693                 unsigned long flags;
5694
5695                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
5696                 list_del(&req->inflight_entry);
5697                 if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
5698                         wake_up(&ctx->inflight_wait);
5699                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
5700                 req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
5701         }
5702 }
5703
5704 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5705                         bool force_nonblock, struct io_comp_state *cs)
5706 {
5707         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5708         int ret;
5709
5710         switch (req->opcode) {
5711         case IORING_OP_NOP:
5712                 ret = io_nop(req, cs);
5713                 break;
5714         case IORING_OP_READV:
5715         case IORING_OP_READ_FIXED:
5716         case IORING_OP_READ:
5717                 if (sqe) {
5718                         ret = io_read_prep(req, sqe, force_nonblock);
5719                         if (ret < 0)
5720                                 break;
5721                 }
5722                 ret = io_read(req, force_nonblock, cs);
5723                 break;
5724         case IORING_OP_WRITEV:
5725         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5726         case IORING_OP_WRITE:
5727                 if (sqe) {
5728                         ret = io_write_prep(req, sqe, force_nonblock);
5729                         if (ret < 0)
5730                                 break;
5731                 }
5732                 ret = io_write(req, force_nonblock, cs);
5733                 break;
5734         case IORING_OP_FSYNC:
5735                 if (sqe) {
5736                         ret = io_prep_fsync(req, sqe);
5737                         if (ret < 0)
5738                                 break;
5739                 }
5740                 ret = io_fsync(req, force_nonblock);
5741                 break;
5742         case IORING_OP_POLL_ADD:
5743                 if (sqe) {
5744                         ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
5745                         if (ret)
5746                                 break;
5747                 }
5748                 ret = io_poll_add(req);
5749                 break;
5750         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5751                 if (sqe) {
5752                         ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
5753                         if (ret < 0)
5754                                 break;
5755                 }
5756                 ret = io_poll_remove(req);
5757                 break;
5758         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5759                 if (sqe) {
5760                         ret = io_prep_sfr(req, sqe);
5761                         if (ret < 0)
5762                                 break;
5763                 }
5764                 ret = io_sync_file_range(req, force_nonblock);
5765                 break;
5766         case IORING_OP_SENDMSG:
5767         case IORING_OP_SEND:
5768                 if (sqe) {
5769                         ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
5770                         if (ret < 0)
5771                                 break;
5772                 }
5773                 if (req->opcode == IORING_OP_SENDMSG)
5774                         ret = io_sendmsg(req, force_nonblock, cs);
5775                 else
5776                         ret = io_send(req, force_nonblock, cs);
5777                 break;
5778         case IORING_OP_RECVMSG:
5779         case IORING_OP_RECV:
5780                 if (sqe) {
5781                         ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
5782                         if (ret)
5783                                 break;
5784                 }
5785                 if (req->opcode == IORING_OP_RECVMSG)
5786                         ret = io_recvmsg(req, force_nonblock, cs);
5787                 else
5788                         ret = io_recv(req, force_nonblock, cs);
5789                 break;
5790         case IORING_OP_TIMEOUT:
5791                 if (sqe) {
5792                         ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
5793                         if (ret)
5794                                 break;
5795                 }
5796                 ret = io_timeout(req);
5797                 break;
5798         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5799                 if (sqe) {
5800                         ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5801                         if (ret)
5802                                 break;
5803                 }
5804                 ret = io_timeout_remove(req);
5805                 break;
5806         case IORING_OP_ACCEPT:
5807                 if (sqe) {
5808                         ret = io_accept_prep(req, sqe);
5809                         if (ret)
5810                                 break;
5811                 }
5812                 ret = io_accept(req, force_nonblock, cs);
5813                 break;
5814         case IORING_OP_CONNECT:
5815                 if (sqe) {
5816                         ret = io_connect_prep(req, sqe);
5817                         if (ret)
5818                                 break;
5819                 }
5820                 ret = io_connect(req, force_nonblock, cs);
5821                 break;
5822         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5823                 if (sqe) {
5824                         ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
5825                         if (ret)
5826                                 break;
5827                 }
5828                 ret = io_async_cancel(req);
5829                 break;
5830         case IORING_OP_FALLOCATE:
5831                 if (sqe) {
5832                         ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
5833                         if (ret)
5834                                 break;
5835                 }
5836                 ret = io_fallocate(req, force_nonblock);
5837                 break;
5838         case IORING_OP_OPENAT:
5839                 if (sqe) {
5840                         ret = io_openat_prep(req, sqe);
5841                         if (ret)
5842                                 break;
5843                 }
5844                 ret = io_openat(req, force_nonblock);
5845                 break;
5846         case IORING_OP_CLOSE:
5847                 if (sqe) {
5848                         ret = io_close_prep(req, sqe);
5849                         if (ret)
5850                                 break;
5851                 }
5852                 ret = io_close(req, force_nonblock, cs);
5853                 break;
5854         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5855                 if (sqe) {
5856                         ret = io_files_update_prep(req, sqe);
5857                         if (ret)
5858                                 break;
5859                 }
5860                 ret = io_files_update(req, force_nonblock, cs);
5861                 break;
5862         case IORING_OP_STATX:
5863                 if (sqe) {
5864                         ret = io_statx_prep(req, sqe);
5865                         if (ret)
5866                                 break;
5867                 }
5868                 ret = io_statx(req, force_nonblock);
5869                 break;
5870         case IORING_OP_FADVISE:
5871                 if (sqe) {
5872                         ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
5873                         if (ret)
5874                                 break;
5875                 }
5876                 ret = io_fadvise(req, force_nonblock);
5877                 break;
5878         case IORING_OP_MADVISE:
5879                 if (sqe) {
5880                         ret = io_madvise_prep(req, sqe);
5881                         if (ret)
5882                                 break;
5883                 }
5884                 ret = io_madvise(req, force_nonblock);
5885                 break;
5886         case IORING_OP_OPENAT2:
5887                 if (sqe) {
5888                         ret = io_openat2_prep(req, sqe);
5889                         if (ret)
5890                                 break;
5891                 }
5892                 ret = io_openat2(req, force_nonblock);
5893                 break;
5894         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5895                 if (sqe) {
5896                         ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5897                         if (ret)
5898                                 break;
5899                 }
5900                 ret = io_epoll_ctl(req, force_nonblock, cs);
5901                 break;
5902         case IORING_OP_SPLICE:
5903                 if (sqe) {
5904                         ret = io_splice_prep(req, sqe);
5905                         if (ret < 0)
5906                                 break;
5907                 }
5908                 ret = io_splice(req, force_nonblock);
5909                 break;
5910         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5911                 if (sqe) {
5912                         ret = io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5913                         if (ret)
5914                                 break;
5915                 }
5916                 ret = io_provide_buffers(req, force_nonblock, cs);
5917                 break;
5918         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5919                 if (sqe) {
5920                         ret = io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5921                         if (ret)
5922                                 break;
5923                 }
5924                 ret = io_remove_buffers(req, force_nonblock, cs);
5925                 break;
5926         case IORING_OP_TEE:
5927                 if (sqe) {
5928                         ret = io_tee_prep(req, sqe);
5929                         if (ret < 0)
5930                                 break;
5931                 }
5932                 ret = io_tee(req, force_nonblock);
5933                 break;
5934         default:
5935                 ret = -EINVAL;
5936                 break;
5937         }
5938
5939         if (ret)
5940                 return ret;
5941
5942         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
5943         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
5944                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
5945
5946                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
5947                 if (in_async)
5948                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5949
5950                 io_iopoll_req_issued(req);
5951
5952                 if (in_async)
5953                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5954         }
5955
5956         return 0;
5957 }
5958
5959 static struct io_wq_work *io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
5960 {
5961         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5962         struct io_kiocb *timeout;
5963         int ret = 0;
5964
5965         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
5966         if (timeout)
5967                 io_queue_linked_timeout(timeout);
5968
5969         /* if NO_CANCEL is set, we must still run the work */
5970         if ((work->flags & (IO_WQ_WORK_CANCEL|IO_WQ_WORK_NO_CANCEL)) ==
5971                                 IO_WQ_WORK_CANCEL) {
5972                 ret = -ECANCELED;
5973         }
5974
5975         if (!ret) {
5976                 do {
5977                         ret = io_issue_sqe(req, NULL, false, NULL);
5978                         /*
5979                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
5980                          * forcing a sync submission from here, since we can't
5981                          * wait for request slots on the block side.
5982                          */
5983                         if (ret != -EAGAIN)
5984                                 break;
5985                         cond_resched();
5986                 } while (1);
5987         }
5988
5989         if (ret) {
5990                 req_set_fail_links(req);
5991                 io_req_complete(req, ret);
5992         }
5993
5994         return io_steal_work(req);
5995 }
5996
5997 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
5998                                               int index)
5999 {
6000         struct fixed_file_table *table;
6001
6002         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6003         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6004 }
6005
6006 static int io_file_get(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
6007                         int fd, struct file **out_file, bool fixed)
6008 {
6009         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6010         struct file *file;
6011
6012         if (fixed) {
6013                 if (unlikely(!ctx->file_data ||
6014                     (unsigned) fd >= ctx->nr_user_files))
6015                         return -EBADF;
6016                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6017                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
6018                 if (file) {
6019                         req->fixed_file_refs = ctx->file_data->cur_refs;
6020                         percpu_ref_get(req->fixed_file_refs);
6021                 }
6022         } else {
6023                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6024                 file = __io_file_get(state, fd);
6025         }
6026
6027         if (file || io_op_defs[req->opcode].needs_file_no_error) {
6028                 *out_file = file;
6029                 return 0;
6030         }
6031         return -EBADF;
6032 }
6033
6034 static int io_req_set_file(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
6035                            int fd)
6036 {
6037         bool fixed;
6038
6039         fixed = (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) != 0;
6040         if (unlikely(!fixed && io_async_submit(req->ctx)))
6041                 return -EBADF;
6042
6043         return io_file_get(state, req, fd, &req->file, fixed);
6044 }
6045
6046 static int io_grab_files(struct io_kiocb *req)
6047 {
6048         int ret = -EBADF;
6049         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6050
6051         io_req_init_async(req);
6052
6053         if (req->work.files || (req->flags & REQ_F_NO_FILE_TABLE))
6054                 return 0;
6055         if (!ctx->ring_file)
6056                 return -EBADF;
6057
6058         rcu_read_lock();
6059         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
6060         /*
6061          * We use the f_ops->flush() handler to ensure that we can flush
6062          * out work accessing these files if the fd is closed. Check if
6063          * the fd has changed since we started down this path, and disallow
6064          * this operation if it has.
6065          */
6066         if (fcheck(ctx->ring_fd) == ctx->ring_file) {
6067                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
6068                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
6069                 req->work.files = current->files;
6070                 ret = 0;
6071         }
6072         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
6073         rcu_read_unlock();
6074
6075         return ret;
6076 }
6077
6078 static inline int io_prep_work_files(struct io_kiocb *req)
6079 {
6080         if (!io_op_defs[req->opcode].file_table)
6081                 return 0;
6082         return io_grab_files(req);
6083 }
6084
6085 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6086 {
6087         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6088                                                 struct io_timeout_data, timer);
6089         struct io_kiocb *req = data->req;
6090         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6091         struct io_kiocb *prev = NULL;
6092         unsigned long flags;
6093
6094         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6095
6096         /*
6097          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6098          * race with the completion of the linked work.
6099          */
6100         if (!list_empty(&req->link_list)) {
6101                 prev = list_entry(req->link_list.prev, struct io_kiocb,
6102                                   link_list);
6103                 if (refcount_inc_not_zero(&prev->refs)) {
6104                         list_del_init(&req->link_list);
6105                         prev->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6106                 } else
6107                         prev = NULL;
6108         }
6109
6110         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6111
6112         if (prev) {
6113                 req_set_fail_links(prev);
6114                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6115                 io_put_req(prev);
6116         } else {
6117                 io_req_complete(req, -ETIME);
6118         }
6119         return HRTIMER_NORESTART;
6120 }
6121
6122 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6123 {
6124         /*
6125          * If the list is now empty, then our linked request finished before
6126          * we got a chance to setup the timer
6127          */
6128         if (!list_empty(&req->link_list)) {
6129                 struct io_timeout_data *data = &req->io->timeout;
6130
6131                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6132                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6133                                 data->mode);
6134         }
6135 }
6136
6137 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6138 {
6139         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6140
6141         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6142         __io_queue_linked_timeout(req);
6143         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6144
6145         /* drop submission reference */
6146         io_put_req(req);
6147 }
6148
6149 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6150 {
6151         struct io_kiocb *nxt;
6152
6153         if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
6154                 return NULL;
6155         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
6156                 return NULL;
6157
6158         nxt = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
6159                                         link_list);
6160         if (!nxt || nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6161                 return NULL;
6162
6163         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6164         return nxt;
6165 }
6166
6167 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6168                            struct io_comp_state *cs)
6169 {
6170         struct io_kiocb *linked_timeout;
6171         struct io_kiocb *nxt;
6172         const struct cred *old_creds = NULL;
6173         int ret;
6174
6175 again:
6176         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6177
6178         if ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) && req->work.creds &&
6179             req->work.creds != current_cred()) {
6180                 if (old_creds)
6181                         revert_creds(old_creds);
6182                 if (old_creds == req->work.creds)
6183                         old_creds = NULL; /* restored original creds */
6184                 else
6185                         old_creds = override_creds(req->work.creds);
6186         }
6187
6188         ret = io_issue_sqe(req, sqe, true, cs);
6189
6190         /*
6191          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6192          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6193          */
6194         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6195                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6196 punt:
6197                         ret = io_prep_work_files(req);
6198                         if (unlikely(ret))
6199                                 goto err;
6200                         /*
6201                          * Queued up for async execution, worker will release
6202                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6203                          */
6204                         io_queue_async_work(req);
6205                 }
6206
6207                 if (linked_timeout)
6208                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6209                 goto exit;
6210         }
6211
6212         if (unlikely(ret)) {
6213 err:
6214                 /* un-prep timeout, so it'll be killed as any other linked */
6215                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6216                 req_set_fail_links(req);
6217                 io_put_req(req);
6218                 io_req_complete(req, ret);
6219                 goto exit;
6220         }
6221
6222         /* drop submission reference */
6223         nxt = io_put_req_find_next(req);
6224         if (linked_timeout)
6225                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6226
6227         if (nxt) {
6228                 req = nxt;
6229
6230                 if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
6231                         goto punt;
6232                 goto again;
6233         }
6234 exit:
6235         if (old_creds)
6236                 revert_creds(old_creds);
6237 }
6238
6239 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6240                          struct io_comp_state *cs)
6241 {
6242         int ret;
6243
6244         ret = io_req_defer(req, sqe);
6245         if (ret) {
6246                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6247 fail_req:
6248                         req_set_fail_links(req);
6249                         io_put_req(req);
6250                         io_req_complete(req, ret);
6251                 }
6252         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6253                 if (!req->io) {
6254                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6255                         if (unlikely(ret))
6256                                 goto fail_req;
6257                 }
6258
6259                 /*
6260                  * Never try inline submit of IOSQE_ASYNC is set, go straight
6261                  * to async execution.
6262                  */
6263                 io_req_init_async(req);
6264                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
6265                 io_queue_async_work(req);
6266         } else {
6267                 __io_queue_sqe(req, sqe, cs);
6268         }
6269 }
6270
6271 static inline void io_queue_link_head(struct io_kiocb *req,
6272                                       struct io_comp_state *cs)
6273 {
6274         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
6275                 io_put_req(req);
6276                 io_req_complete(req, -ECANCELED);
6277         } else
6278                 io_queue_sqe(req, NULL, cs);
6279 }
6280
6281 static int io_submit_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6282                          struct io_kiocb **link, struct io_comp_state *cs)
6283 {
6284         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6285         int ret;
6286
6287         /*
6288          * If we already have a head request, queue this one for async
6289          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6290          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6291          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6292          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6293          */
6294         if (*link) {
6295                 struct io_kiocb *head = *link;
6296
6297                 /*
6298                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6299                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6300                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6301                  * next after the link request. The last one is done via
6302                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6303                  */
6304                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6305                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6306                         ctx->drain_next = 1;
6307                 }
6308                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6309                 if (unlikely(ret)) {
6310                         /* fail even hard links since we don't submit */
6311                         head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6312                         return ret;
6313                 }
6314                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6315                 io_get_req_task(req);
6316                 list_add_tail(&req->link_list, &head->link_list);
6317
6318                 /* last request of a link, enqueue the link */
6319                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6320                         io_queue_link_head(head, cs);
6321                         *link = NULL;
6322                 }
6323         } else {
6324                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6325                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6326                         ctx->drain_next = 0;
6327                 }
6328                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6329                         req->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
6330                         INIT_LIST_HEAD(&req->link_list);
6331
6332                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6333                         if (unlikely(ret))
6334                                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6335                         *link = req;
6336                 } else {
6337                         io_queue_sqe(req, sqe, cs);
6338                 }
6339         }
6340
6341         return 0;
6342 }
6343
6344 /*
6345  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6346  */
6347 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state)
6348 {
6349         if (!list_empty(&state->comp.list))
6350                 io_submit_flush_completions(&state->comp);
6351         blk_finish_plug(&state->plug);
6352         io_state_file_put(state);
6353         if (state->free_reqs)
6354                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
6355 }
6356
6357 /*
6358  * Start submission side cache.
6359  */
6360 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6361                                   struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int max_ios)
6362 {
6363         blk_start_plug(&state->plug);
6364         state->comp.nr = 0;
6365         INIT_LIST_HEAD(&state->comp.list);
6366         state->comp.ctx = ctx;
6367         state->free_reqs = 0;
6368         state->file = NULL;
6369         state->ios_left = max_ios;
6370 }
6371
6372 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6373 {
6374         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6375
6376         /*
6377          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6378          * since once we write the new head, the application could
6379          * write new data to them.
6380          */
6381         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6382 }
6383
6384 /*
6385  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6386  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6387  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6388  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6389  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6390  * prevent a re-load down the line.
6391  */
6392 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6393 {
6394         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6395         unsigned head;
6396
6397         /*
6398          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6399          *
6400          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6401          *    head updates.
6402          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6403          *    though the application is the one updating it.
6404          */
6405         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head & ctx->sq_mask]);
6406         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6407                 return &ctx->sq_sqes[head];
6408
6409         /* drop invalid entries */
6410         ctx->cached_sq_dropped++;
6411         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6412         return NULL;
6413 }
6414
6415 static inline void io_consume_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6416 {
6417         ctx->cached_sq_head++;
6418 }
6419
6420 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
6421                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
6422                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
6423
6424 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6425                        const struct io_uring_sqe *sqe,
6426                        struct io_submit_state *state)
6427 {
6428         unsigned int sqe_flags;
6429         int id;
6430
6431         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6432         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6433         req->io = NULL;
6434         req->file = NULL;
6435         req->ctx = ctx;
6436         req->flags = 0;
6437         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6438         refcount_set(&req->refs, 2);
6439         req->task = current;
6440         req->result = 0;
6441
6442         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6443                 return -EINVAL;
6444
6445         if (unlikely(io_sq_thread_acquire_mm(ctx, req)))
6446                 return -EFAULT;
6447
6448         sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6449         /* enforce forwards compatibility on users */
6450         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6451                 return -EINVAL;
6452
6453         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6454             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6455                 return -EOPNOTSUPP;
6456
6457         id = READ_ONCE(sqe->personality);
6458         if (id) {
6459                 io_req_init_async(req);
6460                 req->work.creds = idr_find(&ctx->personality_idr, id);
6461                 if (unlikely(!req->work.creds))
6462                         return -EINVAL;
6463                 get_cred(req->work.creds);
6464         }
6465
6466         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6467         req->flags |= sqe_flags;
6468
6469         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_file)
6470                 return 0;
6471
6472         return io_req_set_file(state, req, READ_ONCE(sqe->fd));
6473 }
6474
6475 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr,
6476                           struct file *ring_file, int ring_fd)
6477 {
6478         struct io_submit_state state;
6479         struct io_kiocb *link = NULL;
6480         int i, submitted = 0;
6481
6482         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6483         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6484                 if (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list) &&
6485                     !io_cqring_overflow_flush(ctx, false))
6486                         return -EBUSY;
6487         }
6488
6489         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6490         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6491
6492         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6493                 return -EAGAIN;
6494
6495         io_submit_state_start(&state, ctx, nr);
6496
6497         ctx->ring_fd = ring_fd;
6498         ctx->ring_file = ring_file;
6499
6500         for (i = 0; i < nr; i++) {
6501                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6502                 struct io_kiocb *req;
6503                 int err;
6504
6505                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6506                 if (unlikely(!sqe)) {
6507                         io_consume_sqe(ctx);
6508                         break;
6509                 }
6510                 req = io_alloc_req(ctx, &state);
6511                 if (unlikely(!req)) {
6512                         if (!submitted)
6513                                 submitted = -EAGAIN;
6514                         break;
6515                 }
6516
6517                 err = io_init_req(ctx, req, sqe, &state);
6518                 io_consume_sqe(ctx);
6519                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6520                 submitted++;
6521
6522                 if (unlikely(err)) {
6523 fail_req:
6524                         io_put_req(req);
6525                         io_req_complete(req, err);
6526                         break;
6527                 }
6528
6529                 trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6530                                                 true, io_async_submit(ctx));
6531                 err = io_submit_sqe(req, sqe, &link, &state.comp);
6532                 if (err)
6533                         goto fail_req;
6534         }
6535
6536         if (unlikely(submitted != nr)) {
6537                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6538
6539                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr - ref_used);
6540         }
6541         if (link)
6542                 io_queue_link_head(link, &state.comp);
6543         io_submit_state_end(&state);
6544
6545          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6546         io_commit_sqring(ctx);
6547
6548         return submitted;
6549 }
6550
6551 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6552 {
6553         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6554         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6555         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6556         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6557 }
6558
6559 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6560 {
6561         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6562         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6563         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6564 }
6565
6566 static int io_sq_thread(void *data)
6567 {
6568         struct io_ring_ctx *ctx = data;
6569         const struct cred *old_cred;
6570         DEFINE_WAIT(wait);
6571         unsigned long timeout;
6572         int ret = 0;
6573
6574         complete(&ctx->sq_thread_comp);
6575
6576         old_cred = override_creds(ctx->creds);
6577
6578         timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6579         while (!kthread_should_park()) {
6580                 unsigned int to_submit;
6581
6582                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
6583                         unsigned nr_events = 0;
6584
6585                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6586                         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched())
6587                                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6588                         else
6589                                 timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6590                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6591                 }
6592
6593                 to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6594
6595                 /*
6596                  * If submit got -EBUSY, flag us as needing the application
6597                  * to enter the kernel to reap and flush events.
6598                  */
6599                 if (!to_submit || ret == -EBUSY || need_resched()) {
6600                         /*
6601                          * Drop cur_mm before scheduling, we can't hold it for
6602                          * long periods (or over schedule()). Do this before
6603                          * adding ourselves to the waitqueue, as the unuse/drop
6604                          * may sleep.
6605                          */
6606                         io_sq_thread_drop_mm();
6607
6608                         /*
6609                          * We're polling. If we're within the defined idle
6610                          * period, then let us spin without work before going
6611                          * to sleep. The exception is if we got EBUSY doing
6612                          * more IO, we should wait for the application to
6613                          * reap events and wake us up.
6614                          */
6615                         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || need_resched() ||
6616                             (!time_after(jiffies, timeout) && ret != -EBUSY &&
6617                             !percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))) {
6618                                 io_run_task_work();
6619                                 cond_resched();
6620                                 continue;
6621                         }
6622
6623                         prepare_to_wait(&ctx->sqo_wait, &wait,
6624                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6625
6626                         /*
6627                          * While doing polled IO, before going to sleep, we need
6628                          * to check if there are new reqs added to iopoll_list,
6629                          * it is because reqs may have been punted to io worker
6630                          * and will be added to iopoll_list later, hence check
6631                          * the iopoll_list again.
6632                          */
6633                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6634                             !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6635                                 finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6636                                 continue;
6637                         }
6638
6639                         io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6640
6641                         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6642                         if (!to_submit || ret == -EBUSY) {
6643                                 if (kthread_should_park()) {
6644                                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6645                                         break;
6646                                 }
6647                                 if (io_run_task_work()) {
6648                                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6649                                         io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6650                                         continue;
6651                                 }
6652                                 if (signal_pending(current))
6653                                         flush_signals(current);
6654                                 schedule();
6655                                 finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6656
6657                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6658                                 ret = 0;
6659                                 continue;
6660                         }
6661                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6662
6663                         io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6664                 }
6665
6666                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6667                 if (likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6668                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit, NULL, -1);
6669                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6670                 timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6671         }
6672
6673         io_run_task_work();
6674
6675         io_sq_thread_drop_mm();
6676         revert_creds(old_cred);
6677
6678         kthread_parkme();
6679
6680         return 0;
6681 }
6682
6683 struct io_wait_queue {
6684         struct wait_queue_entry wq;
6685         struct io_ring_ctx *ctx;
6686         unsigned to_wait;
6687         unsigned nr_timeouts;
6688 };
6689
6690 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq, bool noflush)
6691 {
6692         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6693
6694         /*
6695          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6696          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6697          * regardless of event count.
6698          */
6699         return io_cqring_events(ctx, noflush) >= iowq->to_wait ||
6700                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6701 }
6702
6703 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6704                             int wake_flags, void *key)
6705 {
6706         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6707                                                         wq);
6708
6709         /* use noflush == true, as we can't safely rely on locking context */
6710         if (!io_should_wake(iowq, true))
6711                 return -1;
6712
6713         return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6714 }
6715
6716 /*
6717  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6718  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6719  */
6720 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6721                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz)
6722 {
6723         struct io_wait_queue iowq = {
6724                 .wq = {
6725                         .private        = current,
6726                         .func           = io_wake_function,
6727                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6728                 },
6729                 .ctx            = ctx,
6730                 .to_wait        = min_events,
6731         };
6732         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6733         int ret = 0;
6734
6735         do {
6736                 if (io_cqring_events(ctx, false) >= min_events)
6737                         return 0;
6738                 if (!io_run_task_work())
6739                         break;
6740         } while (1);
6741
6742         if (sig) {
6743 #ifdef CONFIG_COMPAT
6744                 if (in_compat_syscall())
6745                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6746                                                       sigsz);
6747                 else
6748 #endif
6749                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6750
6751                 if (ret)
6752                         return ret;
6753         }
6754
6755         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6756         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
6757         do {
6758                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
6759                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6760                 /* make sure we run task_work before checking for signals */
6761                 if (io_run_task_work())
6762                         continue;
6763                 if (signal_pending(current)) {
6764                         if (current->jobctl & JOBCTL_TASK_WORK) {
6765                                 spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
6766                                 current->jobctl &= ~JOBCTL_TASK_WORK;
6767                                 recalc_sigpending();
6768                                 spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
6769                                 continue;
6770                         }
6771                         ret = -EINTR;
6772                         break;
6773                 }
6774                 if (io_should_wake(&iowq, false))
6775                         break;
6776                 schedule();
6777         } while (1);
6778         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
6779
6780         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
6781
6782         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
6783 }
6784
6785 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6786 {
6787 #if defined(CONFIG_UNIX)
6788         if (ctx->ring_sock) {
6789                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6790                 struct sk_buff *skb;
6791
6792                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
6793                         kfree_skb(skb);
6794         }
6795 #else
6796         int i;
6797
6798         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6799                 struct file *file;
6800
6801                 file = io_file_from_index(ctx, i);
6802                 if (file)
6803                         fput(file);
6804         }
6805 #endif
6806 }
6807
6808 static void io_file_ref_kill(struct percpu_ref *ref)
6809 {
6810         struct fixed_file_data *data;
6811
6812         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
6813         complete(&data->done);
6814 }
6815
6816 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6817 {
6818         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
6819         struct fixed_file_ref_node *ref_node = NULL;
6820         unsigned nr_tables, i;
6821
6822         if (!data)
6823                 return -ENXIO;
6824
6825         spin_lock(&data->lock);
6826         if (!list_empty(&data->ref_list))
6827                 ref_node = list_first_entry(&data->ref_list,
6828                                 struct fixed_file_ref_node, node);
6829         spin_unlock(&data->lock);
6830         if (ref_node)
6831                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
6832
6833         percpu_ref_kill(&data->refs);
6834
6835         /* wait for all refs nodes to complete */
6836         flush_delayed_work(&ctx->file_put_work);
6837         wait_for_completion(&data->done);
6838
6839         __io_sqe_files_unregister(ctx);
6840         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6841         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
6842                 kfree(data->table[i].files);
6843         kfree(data->table);
6844         percpu_ref_exit(&data->refs);
6845         kfree(data);
6846         ctx->file_data = NULL;
6847         ctx->nr_user_files = 0;
6848         return 0;
6849 }
6850
6851 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
6852 {
6853         if (ctx->sqo_thread) {
6854                 wait_for_completion(&ctx->sq_thread_comp);
6855                 /*
6856                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
6857                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
6858                  * set to a single CPU.
6859                  */
6860                 kthread_park(ctx->sqo_thread);
6861                 kthread_stop(ctx->sqo_thread);
6862                 ctx->sqo_thread = NULL;
6863         }
6864 }
6865
6866 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
6867 {
6868         io_sq_thread_stop(ctx);
6869
6870         if (ctx->io_wq) {
6871                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
6872                 ctx->io_wq = NULL;
6873         }
6874 }
6875
6876 #if defined(CONFIG_UNIX)
6877 /*
6878  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
6879  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
6880  * loops in the file referencing.
6881  */
6882 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
6883 {
6884         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
6885         struct scm_fp_list *fpl;
6886         struct sk_buff *skb;
6887         int i, nr_files;
6888
6889         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
6890         if (!fpl)
6891                 return -ENOMEM;
6892
6893         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
6894         if (!skb) {
6895                 kfree(fpl);
6896                 return -ENOMEM;
6897         }
6898
6899         skb->sk = sk;
6900
6901         nr_files = 0;
6902         fpl->user = get_uid(ctx->user);
6903         for (i = 0; i < nr; i++) {
6904                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
6905
6906                 if (!file)
6907                         continue;
6908                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
6909                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
6910                 nr_files++;
6911         }
6912
6913         if (nr_files) {
6914                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
6915                 fpl->count = nr_files;
6916                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
6917                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
6918                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
6919                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
6920
6921                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
6922                         fput(fpl->fp[i]);
6923         } else {
6924                 kfree_skb(skb);
6925                 kfree(fpl);
6926         }
6927
6928         return 0;
6929 }
6930
6931 /*
6932  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
6933  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
6934  * garbage collection to take care of this problem for us.
6935  */
6936 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
6937 {
6938         unsigned left, total;
6939         int ret = 0;
6940
6941         total = 0;
6942         left = ctx->nr_user_files;
6943         while (left) {
6944                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
6945
6946                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
6947                 if (ret)
6948                         break;
6949                 left -= this_files;
6950                 total += this_files;
6951         }
6952
6953         if (!ret)
6954                 return 0;
6955
6956         while (total < ctx->nr_user_files) {
6957                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
6958
6959                 if (file)
6960                         fput(file);
6961                 total++;
6962         }
6963
6964         return ret;
6965 }
6966 #else
6967 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
6968 {
6969         return 0;
6970 }
6971 #endif
6972
6973 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned nr_tables,
6974                                     unsigned nr_files)
6975 {
6976         int i;
6977
6978         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
6979                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
6980                 unsigned this_files;
6981
6982                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6983                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
6984                                         GFP_KERNEL);
6985                 if (!table->files)
6986                         break;
6987                 nr_files -= this_files;
6988         }
6989
6990         if (i == nr_tables)
6991                 return 0;
6992
6993         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
6994                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
6995                 kfree(table->files);
6996         }
6997         return 1;
6998 }
6999
7000 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
7001 {
7002 #if defined(CONFIG_UNIX)
7003         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7004         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7005         struct sk_buff *skb;
7006         int i;
7007
7008         __skb_queue_head_init(&list);
7009
7010         /*
7011          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7012          * remove this entry and rearrange the file array.
7013          */
7014         skb = skb_dequeue(head);
7015         while (skb) {
7016                 struct scm_fp_list *fp;
7017
7018                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7019                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7020                         int left;
7021
7022                         if (fp->fp[i] != file)
7023                                 continue;
7024
7025                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7026                         left = fp->count - 1 - i;
7027                         if (left) {
7028                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7029                                                 left * sizeof(struct file *));
7030                         }
7031                         fp->count--;
7032                         if (!fp->count) {
7033                                 kfree_skb(skb);
7034                                 skb = NULL;
7035                         } else {
7036                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7037                         }
7038                         fput(file);
7039                         file = NULL;
7040                         break;
7041                 }
7042
7043                 if (!file)
7044                         break;
7045
7046                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7047
7048                 skb = skb_dequeue(head);
7049         }
7050
7051         if (skb_peek(&list)) {
7052                 spin_lock_irq(&head->lock);
7053                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7054                         __skb_queue_tail(head, skb);
7055                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7056         }
7057 #else
7058         fput(file);
7059 #endif
7060 }
7061
7062 struct io_file_put {
7063         struct list_head list;
7064         struct file *file;
7065 };
7066
7067 static void __io_file_put_work(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7068 {
7069         struct fixed_file_data *file_data = ref_node->file_data;
7070         struct io_ring_ctx *ctx = file_data->ctx;
7071         struct io_file_put *pfile, *tmp;
7072
7073         list_for_each_entry_safe(pfile, tmp, &ref_node->file_list, list) {
7074                 list_del(&pfile->list);
7075                 io_ring_file_put(ctx, pfile->file);
7076                 kfree(pfile);
7077         }
7078
7079         spin_lock(&file_data->lock);
7080         list_del(&ref_node->node);
7081         spin_unlock(&file_data->lock);
7082
7083         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7084         kfree(ref_node);
7085         percpu_ref_put(&file_data->refs);
7086 }
7087
7088 static void io_file_put_work(struct work_struct *work)
7089 {
7090         struct io_ring_ctx *ctx;
7091         struct llist_node *node;
7092
7093         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, file_put_work.work);
7094         node = llist_del_all(&ctx->file_put_llist);
7095
7096         while (node) {
7097                 struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7098                 struct llist_node *next = node->next;
7099
7100                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_file_ref_node, llist);
7101                 __io_file_put_work(ref_node);
7102                 node = next;
7103         }
7104 }
7105
7106 static void io_file_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7107 {
7108         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7109         struct io_ring_ctx *ctx;
7110         bool first_add;
7111         int delay = HZ;
7112
7113         ref_node = container_of(ref, struct fixed_file_ref_node, refs);
7114         ctx = ref_node->file_data->ctx;
7115
7116         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->file_data->refs))
7117                 delay = 0;
7118
7119         first_add = llist_add(&ref_node->llist, &ctx->file_put_llist);
7120         if (!delay)
7121                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, 0);
7122         else if (first_add)
7123                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, delay);
7124 }
7125
7126 static struct fixed_file_ref_node *alloc_fixed_file_ref_node(
7127                         struct io_ring_ctx *ctx)
7128 {
7129         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7130
7131         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7132         if (!ref_node)
7133                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7134
7135         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_file_data_ref_zero,
7136                             0, GFP_KERNEL)) {
7137                 kfree(ref_node);
7138                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7139         }
7140         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7141         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->file_list);
7142         ref_node->file_data = ctx->file_data;
7143         return ref_node;
7144 }
7145
7146 static void destroy_fixed_file_ref_node(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7147 {
7148         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7149         kfree(ref_node);
7150 }
7151
7152 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7153                                  unsigned nr_args)
7154 {
7155         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7156         unsigned nr_tables;
7157         struct file *file;
7158         int fd, ret = 0;
7159         unsigned i;
7160         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7161
7162         if (ctx->file_data)
7163                 return -EBUSY;
7164         if (!nr_args)
7165                 return -EINVAL;
7166         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7167                 return -EMFILE;
7168
7169         ctx->file_data = kzalloc(sizeof(*ctx->file_data), GFP_KERNEL);
7170         if (!ctx->file_data)
7171                 return -ENOMEM;
7172         ctx->file_data->ctx = ctx;
7173         init_completion(&ctx->file_data->done);
7174         INIT_LIST_HEAD(&ctx->file_data->ref_list);
7175         spin_lock_init(&ctx->file_data->lock);
7176
7177         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7178         ctx->file_data->table = kcalloc(nr_tables,
7179                                         sizeof(struct fixed_file_table),
7180                                         GFP_KERNEL);
7181         if (!ctx->file_data->table) {
7182                 kfree(ctx->file_data);
7183                 ctx->file_data = NULL;
7184                 return -ENOMEM;
7185         }
7186
7187         if (percpu_ref_init(&ctx->file_data->refs, io_file_ref_kill,
7188                                 PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL)) {
7189                 kfree(ctx->file_data->table);
7190                 kfree(ctx->file_data);
7191                 ctx->file_data = NULL;
7192                 return -ENOMEM;
7193         }
7194
7195         if (io_sqe_alloc_file_tables(ctx, nr_tables, nr_args)) {
7196                 percpu_ref_exit(&ctx->file_data->refs);
7197                 kfree(ctx->file_data->table);
7198                 kfree(ctx->file_data);
7199                 ctx->file_data = NULL;
7200                 return -ENOMEM;
7201         }
7202
7203         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7204                 struct fixed_file_table *table;
7205                 unsigned index;
7206
7207                 ret = -EFAULT;
7208                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd)))
7209                         break;
7210                 /* allow sparse sets */
7211                 if (fd == -1) {
7212                         ret = 0;
7213                         continue;
7214                 }
7215
7216                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7217                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7218                 file = fget(fd);
7219
7220                 ret = -EBADF;
7221                 if (!file)
7222                         break;
7223
7224                 /*
7225                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7226                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7227                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7228                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7229                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7230                  */
7231                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7232                         fput(file);
7233                         break;
7234                 }
7235                 ret = 0;
7236                 table->files[index] = file;
7237         }
7238
7239         if (ret) {
7240                 for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7241                         file = io_file_from_index(ctx, i);
7242                         if (file)
7243                                 fput(file);
7244                 }
7245                 for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7246                         kfree(ctx->file_data->table[i].files);
7247
7248                 percpu_ref_exit(&ctx->file_data->refs);
7249                 kfree(ctx->file_data->table);
7250                 kfree(ctx->file_data);
7251                 ctx->file_data = NULL;
7252                 ctx->nr_user_files = 0;
7253                 return ret;
7254         }
7255
7256         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7257         if (ret) {
7258                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7259                 return ret;
7260         }
7261
7262         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7263         if (IS_ERR(ref_node)) {
7264                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7265                 return PTR_ERR(ref_node);
7266         }
7267
7268         ctx->file_data->cur_refs = &ref_node->refs;
7269         spin_lock(&ctx->file_data->lock);
7270         list_add(&ref_node->node, &ctx->file_data->ref_list);
7271         spin_unlock(&ctx->file_data->lock);
7272         percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
7273         return ret;
7274 }
7275
7276 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7277                                 int index)
7278 {
7279 #if defined(CONFIG_UNIX)
7280         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7281         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7282         struct sk_buff *skb;
7283
7284         /*
7285          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7286          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7287          * and filling it in.
7288          */
7289         spin_lock_irq(&head->lock);
7290         skb = skb_peek(head);
7291         if (skb) {
7292                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7293
7294                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7295                         __skb_unlink(skb, head);
7296                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7297                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7298                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7299                         fpl->count++;
7300                         spin_lock_irq(&head->lock);
7301                         __skb_queue_head(head, skb);
7302                 } else {
7303                         skb = NULL;
7304                 }
7305         }
7306         spin_unlock_irq(&head->lock);
7307
7308         if (skb) {
7309                 fput(file);
7310                 return 0;
7311         }
7312
7313         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7314 #else
7315         return 0;
7316 #endif
7317 }
7318
7319 static int io_queue_file_removal(struct fixed_file_data *data,
7320                                  struct file *file)
7321 {
7322         struct io_file_put *pfile;
7323         struct percpu_ref *refs = data->cur_refs;
7324         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7325
7326         pfile = kzalloc(sizeof(*pfile), GFP_KERNEL);
7327         if (!pfile)
7328                 return -ENOMEM;
7329
7330         ref_node = container_of(refs, struct fixed_file_ref_node, refs);
7331         pfile->file = file;
7332         list_add(&pfile->list, &ref_node->file_list);
7333
7334         return 0;
7335 }
7336
7337 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7338                                  struct io_uring_files_update *up,
7339                                  unsigned nr_args)
7340 {
7341         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
7342         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7343         struct file *file;
7344         __s32 __user *fds;
7345         int fd, i, err;
7346         __u32 done;
7347         bool needs_switch = false;
7348
7349         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7350                 return -EOVERFLOW;
7351         if (done > ctx->nr_user_files)
7352                 return -EINVAL;
7353
7354         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7355         if (IS_ERR(ref_node))
7356                 return PTR_ERR(ref_node);
7357
7358         done = 0;
7359         fds = u64_to_user_ptr(up->fds);
7360         while (nr_args) {
7361                 struct fixed_file_table *table;
7362                 unsigned index;
7363
7364                 err = 0;
7365                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7366                         err = -EFAULT;
7367                         break;
7368                 }
7369                 i = array_index_nospec(up->offset, ctx->nr_user_files);
7370                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7371                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7372                 if (table->files[index]) {
7373                         file = table->files[index];
7374                         err = io_queue_file_removal(data, file);
7375                         if (err)
7376                                 break;
7377                         table->files[index] = NULL;
7378                         needs_switch = true;
7379                 }
7380                 if (fd != -1) {
7381                         file = fget(fd);
7382                         if (!file) {
7383                                 err = -EBADF;
7384                                 break;
7385                         }
7386                         /*
7387                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7388                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7389                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7390                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7391                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7392                          * support regular read/write anyway.
7393                          */
7394                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7395                                 fput(file);
7396                                 err = -EBADF;
7397                                 break;
7398                         }
7399                         table->files[index] = file;
7400                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7401                         if (err) {
7402                                 table->files[index] = NULL;
7403                                 fput(file);
7404                                 break;
7405                         }
7406                 }
7407                 nr_args--;
7408                 done++;
7409                 up->offset++;
7410         }
7411
7412         if (needs_switch) {
7413                 percpu_ref_kill(data->cur_refs);
7414                 spin_lock(&data->lock);
7415                 list_add(&ref_node->node, &data->ref_list);
7416                 data->cur_refs = &ref_node->refs;
7417                 spin_unlock(&data->lock);
7418                 percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
7419         } else
7420                 destroy_fixed_file_ref_node(ref_node);
7421
7422         return done ? done : err;
7423 }
7424
7425 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7426                                unsigned nr_args)
7427 {
7428         struct io_uring_files_update up;
7429
7430         if (!ctx->file_data)
7431                 return -ENXIO;
7432         if (!nr_args)
7433                 return -EINVAL;
7434         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7435                 return -EFAULT;
7436         if (up.resv)
7437                 return -EINVAL;
7438
7439         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7440 }
7441
7442 static void io_free_work(struct io_wq_work *work)
7443 {
7444         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7445
7446         /* Consider that io_steal_work() relies on this ref */
7447         io_put_req(req);
7448 }
7449
7450 static int io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7451                               struct io_uring_params *p)
7452 {
7453         struct io_wq_data data;
7454         struct fd f;
7455         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7456         unsigned int concurrency;
7457         int ret = 0;
7458
7459         data.user = ctx->user;
7460         data.free_work = io_free_work;
7461         data.do_work = io_wq_submit_work;
7462
7463         if (!(p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)) {
7464                 /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7465                 concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7466
7467                 ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
7468                 if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
7469                         ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
7470                         ctx->io_wq = NULL;
7471                 }
7472                 return ret;
7473         }
7474
7475         f = fdget(p->wq_fd);
7476         if (!f.file)
7477                 return -EBADF;
7478
7479         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7480                 ret = -EINVAL;
7481                 goto out_fput;
7482         }
7483
7484         ctx_attach = f.file->private_data;
7485         /* @io_wq is protected by holding the fd */
7486         if (!io_wq_get(ctx_attach->io_wq, &data)) {
7487                 ret = -EINVAL;
7488                 goto out_fput;
7489         }
7490
7491         ctx->io_wq = ctx_attach->io_wq;
7492 out_fput:
7493         fdput(f);
7494         return ret;
7495 }
7496
7497 static int io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx,
7498                                struct io_uring_params *p)
7499 {
7500         int ret;
7501
7502         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7503                 ret = -EPERM;
7504                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
7505                         goto err;
7506
7507                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7508                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7509                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7510
7511                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7512                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7513
7514                         ret = -EINVAL;
7515                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
7516                                 goto err;
7517                         if (!cpu_online(cpu))
7518                                 goto err;
7519
7520                         ctx->sqo_thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread,
7521                                                         ctx, cpu,
7522                                                         "io_uring-sq");
7523                 } else {
7524                         ctx->sqo_thread = kthread_create(io_sq_thread, ctx,
7525                                                         "io_uring-sq");
7526                 }
7527                 if (IS_ERR(ctx->sqo_thread)) {
7528                         ret = PTR_ERR(ctx->sqo_thread);
7529                         ctx->sqo_thread = NULL;
7530                         goto err;
7531                 }
7532                 wake_up_process(ctx->sqo_thread);
7533         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7534                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
7535                 ret = -EINVAL;
7536                 goto err;
7537         }
7538
7539         ret = io_init_wq_offload(ctx, p);
7540         if (ret)
7541                 goto err;
7542
7543         return 0;
7544 err:
7545         io_finish_async(ctx);
7546         return ret;
7547 }
7548
7549 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
7550                                       unsigned long nr_pages)
7551 {
7552         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
7553 }
7554
7555 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
7556                                    unsigned long nr_pages)
7557 {
7558         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
7559
7560         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
7561         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
7562
7563         do {
7564                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
7565                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
7566                 if (new_pages > page_limit)
7567                         return -ENOMEM;
7568         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
7569                                         new_pages) != cur_pages);
7570
7571         return 0;
7572 }
7573
7574 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7575                              enum io_mem_account acct)
7576 {
7577         if (ctx->limit_mem)
7578                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7579
7580         if (ctx->sqo_mm) {
7581                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7582                         ctx->sqo_mm->locked_vm -= nr_pages;
7583                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7584                         atomic64_sub(nr_pages, &ctx->sqo_mm->pinned_vm);
7585         }
7586 }
7587
7588 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7589                           enum io_mem_account acct)
7590 {
7591         int ret;
7592
7593         if (ctx->limit_mem) {
7594                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
7595                 if (ret)
7596                         return ret;
7597         }
7598
7599         if (ctx->sqo_mm) {
7600                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7601                         ctx->sqo_mm->locked_vm += nr_pages;
7602                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7603                         atomic64_add(nr_pages, &ctx->sqo_mm->pinned_vm);
7604         }
7605
7606         return 0;
7607 }
7608
7609 static void io_mem_free(void *ptr)
7610 {
7611         struct page *page;
7612
7613         if (!ptr)
7614                 return;
7615
7616         page = virt_to_head_page(ptr);
7617         if (put_page_testzero(page))
7618                 free_compound_page(page);
7619 }
7620
7621 static void *io_mem_alloc(size_t size)
7622 {
7623         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
7624                                 __GFP_NORETRY;
7625
7626         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
7627 }
7628
7629 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
7630                                 size_t *sq_offset)
7631 {
7632         struct io_rings *rings;
7633         size_t off, sq_array_size;
7634
7635         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
7636         if (off == SIZE_MAX)
7637                 return SIZE_MAX;
7638
7639 #ifdef CONFIG_SMP
7640         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
7641         if (off == 0)
7642                 return SIZE_MAX;
7643 #endif
7644
7645         if (sq_offset)
7646                 *sq_offset = off;
7647
7648         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
7649         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
7650                 return SIZE_MAX;
7651
7652         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
7653                 return SIZE_MAX;
7654
7655         return off;
7656 }
7657
7658 static unsigned long ring_pages(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries)
7659 {
7660         size_t pages;
7661
7662         pages = (size_t)1 << get_order(
7663                 rings_size(sq_entries, cq_entries, NULL));
7664         pages += (size_t)1 << get_order(
7665                 array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), sq_entries));
7666
7667         return pages;
7668 }
7669
7670 static int io_sqe_buffer_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7671 {
7672         int i, j;
7673
7674         if (!ctx->user_bufs)
7675                 return -ENXIO;
7676
7677         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
7678                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7679
7680                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
7681                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
7682
7683                 io_unaccount_mem(ctx, imu->nr_bvecs, ACCT_PINNED);
7684                 kvfree(imu->bvec);
7685                 imu->nr_bvecs = 0;
7686         }
7687
7688         kfree(ctx->user_bufs);
7689         ctx->user_bufs = NULL;
7690         ctx->nr_user_bufs = 0;
7691         return 0;
7692 }
7693
7694 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
7695                        void __user *arg, unsigned index)
7696 {
7697         struct iovec __user *src;
7698
7699 #ifdef CONFIG_COMPAT
7700         if (ctx->compat) {
7701                 struct compat_iovec __user *ciovs;
7702                 struct compat_iovec ciov;
7703
7704                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
7705                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
7706                         return -EFAULT;
7707
7708                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
7709                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
7710                 return 0;
7711         }
7712 #endif
7713         src = (struct iovec __user *) arg;
7714         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
7715                 return -EFAULT;
7716         return 0;
7717 }
7718
7719 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7720                                   unsigned nr_args)
7721 {
7722         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
7723         struct page **pages = NULL;
7724         int i, j, got_pages = 0;
7725         int ret = -EINVAL;
7726
7727         if (ctx->user_bufs)
7728                 return -EBUSY;
7729         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
7730                 return -EINVAL;
7731
7732         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
7733                                         GFP_KERNEL);
7734         if (!ctx->user_bufs)
7735                 return -ENOMEM;
7736
7737         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
7738                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7739                 unsigned long off, start, end, ubuf;
7740                 int pret, nr_pages;
7741                 struct iovec iov;
7742                 size_t size;
7743
7744                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
7745                 if (ret)
7746                         goto err;
7747
7748                 /*
7749                  * Don't impose further limits on the size and buffer
7750                  * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
7751                  * submitted if they are wrong.
7752                  */
7753                 ret = -EFAULT;
7754                 if (!iov.iov_base || !iov.iov_len)
7755                         goto err;
7756
7757                 /* arbitrary limit, but we need something */
7758                 if (iov.iov_len > SZ_1G)
7759                         goto err;
7760
7761                 ubuf = (unsigned long) iov.iov_base;
7762                 end = (ubuf + iov.iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
7763                 start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
7764                 nr_pages = end - start;
7765
7766                 ret = io_account_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7767                 if (ret)
7768                         goto err;
7769
7770                 ret = 0;
7771                 if (!pages || nr_pages > got_pages) {
7772                         kvfree(vmas);
7773                         kvfree(pages);
7774                         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *),
7775                                                 GFP_KERNEL);
7776                         vmas = kvmalloc_array(nr_pages,
7777                                         sizeof(struct vm_area_struct *),
7778                                         GFP_KERNEL);
7779                         if (!pages || !vmas) {
7780                                 ret = -ENOMEM;
7781                                 io_unaccount_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7782                                 goto err;
7783                         }
7784                         got_pages = nr_pages;
7785                 }
7786
7787                 imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
7788                                                 GFP_KERNEL);
7789                 ret = -ENOMEM;
7790                 if (!imu->bvec) {
7791                         io_unaccount_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7792                         goto err;
7793                 }
7794
7795                 ret = 0;
7796                 mmap_read_lock(current->mm);
7797                 pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages,
7798                                       FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
7799                                       pages, vmas);
7800                 if (pret == nr_pages) {
7801                         /* don't support file backed memory */
7802                         for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
7803                                 struct vm_area_struct *vma = vmas[j];
7804
7805                                 if (vma->vm_file &&
7806                                     !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
7807                                         ret = -EOPNOTSUPP;
7808                                         break;
7809                                 }
7810                         }
7811                 } else {
7812                         ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
7813                 }
7814                 mmap_read_unlock(current->mm);
7815                 if (ret) {
7816                         /*
7817                          * if we did partial map, or found file backed vmas,
7818                          * release any pages we did get
7819                          */
7820                         if (pret > 0)
7821                                 unpin_user_pages(pages, pret);
7822                         io_unaccount_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7823                         kvfree(imu->bvec);
7824                         goto err;
7825                 }
7826
7827                 off = ubuf & ~PAGE_MASK;
7828                 size = iov.iov_len;
7829                 for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
7830                         size_t vec_len;
7831
7832                         vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
7833                         imu->bvec[j].bv_page = pages[j];
7834                         imu->bvec[j].bv_len = vec_len;
7835                         imu->bvec[j].bv_offset = off;
7836                         off = 0;
7837                         size -= vec_len;
7838                 }
7839                 /* store original address for later verification */
7840                 imu->ubuf = ubuf;
7841                 imu->len = iov.iov_len;
7842                 imu->nr_bvecs = nr_pages;
7843
7844                 ctx->nr_user_bufs++;
7845         }
7846         kvfree(pages);
7847         kvfree(vmas);
7848         return 0;
7849 err:
7850         kvfree(pages);
7851         kvfree(vmas);
7852         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
7853         return ret;
7854 }
7855
7856 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
7857 {
7858         __s32 __user *fds = arg;
7859         int fd;
7860
7861         if (ctx->cq_ev_fd)
7862                 return -EBUSY;
7863
7864         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
7865                 return -EFAULT;
7866
7867         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
7868         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
7869                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
7870                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
7871                 return ret;
7872         }
7873
7874         return 0;
7875 }
7876
7877 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7878 {
7879         if (ctx->cq_ev_fd) {
7880                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
7881                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
7882                 return 0;
7883         }
7884
7885         return -ENXIO;
7886 }
7887
7888 static int __io_destroy_buffers(int id, void *p, void *data)
7889 {
7890         struct io_ring_ctx *ctx = data;
7891         struct io_buffer *buf = p;
7892
7893         __io_remove_buffers(ctx, buf, id, -1U);
7894         return 0;
7895 }
7896
7897 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
7898 {
7899         idr_for_each(&ctx->io_buffer_idr, __io_destroy_buffers, ctx);
7900         idr_destroy(&ctx->io_buffer_idr);
7901 }
7902
7903 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
7904 {
7905         io_finish_async(ctx);
7906         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
7907         if (ctx->sqo_mm) {
7908                 mmdrop(ctx->sqo_mm);
7909                 ctx->sqo_mm = NULL;
7910         }
7911
7912         io_sqe_files_unregister(ctx);
7913         io_eventfd_unregister(ctx);
7914         io_destroy_buffers(ctx);
7915         idr_destroy(&ctx->personality_idr);
7916
7917 #if defined(CONFIG_UNIX)
7918         if (ctx->ring_sock) {
7919                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
7920                 sock_release(ctx->ring_sock);
7921         }
7922 #endif
7923
7924         io_mem_free(ctx->rings);
7925         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
7926
7927         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
7928         free_uid(ctx->user);
7929         put_cred(ctx->creds);
7930         kfree(ctx->cancel_hash);
7931         kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
7932         kfree(ctx);
7933 }
7934
7935 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
7936 {
7937         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7938         __poll_t mask = 0;
7939
7940         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
7941         /*
7942          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
7943          * io_commit_cqring
7944          */
7945         smp_rmb();
7946         if (READ_ONCE(ctx->rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head !=
7947             ctx->rings->sq_ring_entries)
7948                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
7949         if (io_cqring_events(ctx, false))
7950                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
7951
7952         return mask;
7953 }
7954
7955 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
7956 {
7957         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7958
7959         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
7960 }
7961
7962 static int io_remove_personalities(int id, void *p, void *data)
7963 {
7964         struct io_ring_ctx *ctx = data;
7965         const struct cred *cred;
7966
7967         cred = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
7968         if (cred)
7969                 put_cred(cred);
7970         return 0;
7971 }
7972
7973 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
7974 {
7975         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
7976                                                exit_work);
7977
7978         /*
7979          * If we're doing polled IO and end up having requests being
7980          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
7981          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
7982          * as nobody else will be looking for them.
7983          */
7984         do {
7985                 if (ctx->rings)
7986                         io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
7987                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
7988         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
7989         io_ring_ctx_free(ctx);
7990 }
7991
7992 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
7993 {
7994         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7995         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
7996         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7997
7998         io_kill_timeouts(ctx);
7999         io_poll_remove_all(ctx);
8000
8001         if (ctx->io_wq)
8002                 io_wq_cancel_all(ctx->io_wq);
8003
8004         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8005         if (ctx->rings)
8006                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
8007         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8008         idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_remove_personalities, ctx);
8009
8010         /*
8011          * Do this upfront, so we won't have a grace period where the ring
8012          * is closed but resources aren't reaped yet. This can cause
8013          * spurious failure in setting up a new ring.
8014          */
8015         io_unaccount_mem(ctx, ring_pages(ctx->sq_entries, ctx->cq_entries),
8016                          ACCT_LOCKED);
8017
8018         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8019         /*
8020          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8021          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8022          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8023          * over using system_wq.
8024          */
8025         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8026 }
8027
8028 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8029 {
8030         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8031
8032         file->private_data = NULL;
8033         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8034         return 0;
8035 }
8036
8037 static bool io_wq_files_match(struct io_wq_work *work, void *data)
8038 {
8039         struct files_struct *files = data;
8040
8041         return work->files == files;
8042 }
8043
8044 /*
8045  * Returns true if 'preq' is the link parent of 'req'
8046  */
8047 static bool io_match_link(struct io_kiocb *preq, struct io_kiocb *req)
8048 {
8049         struct io_kiocb *link;
8050
8051         if (!(preq->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
8052                 return false;
8053
8054         list_for_each_entry(link, &preq->link_list, link_list) {
8055                 if (link == req)
8056                         return true;
8057         }
8058
8059         return false;
8060 }
8061
8062 static inline bool io_match_files(struct io_kiocb *req,
8063                                        struct files_struct *files)
8064 {
8065         return (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) && req->work.files == files;
8066 }
8067
8068 static bool io_match_link_files(struct io_kiocb *req,
8069                                 struct files_struct *files)
8070 {
8071         struct io_kiocb *link;
8072
8073         if (io_match_files(req, files))
8074                 return true;
8075         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD) {
8076                 list_for_each_entry(link, &req->link_list, link_list) {
8077                         if (io_match_files(link, files))
8078                                 return true;
8079                 }
8080         }
8081         return false;
8082 }
8083
8084 /*
8085  * We're looking to cancel 'req' because it's holding on to our files, but
8086  * 'req' could be a link to another request. See if it is, and cancel that
8087  * parent request if so.
8088  */
8089 static bool io_poll_remove_link(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req)
8090 {
8091         struct hlist_node *tmp;
8092         struct io_kiocb *preq;
8093         bool found = false;
8094         int i;
8095
8096         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8097         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
8098                 struct hlist_head *list;
8099
8100                 list = &ctx->cancel_hash[i];
8101                 hlist_for_each_entry_safe(preq, tmp, list, hash_node) {
8102                         found = io_match_link(preq, req);
8103                         if (found) {
8104                                 io_poll_remove_one(preq);
8105                                 break;
8106                         }
8107                 }
8108         }
8109         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8110         return found;
8111 }
8112
8113 static bool io_timeout_remove_link(struct io_ring_ctx *ctx,
8114                                    struct io_kiocb *req)
8115 {
8116         struct io_kiocb *preq;
8117         bool found = false;
8118
8119         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8120         list_for_each_entry(preq, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8121                 found = io_match_link(preq, req);
8122                 if (found) {
8123                         __io_timeout_cancel(preq);
8124                         break;
8125                 }
8126         }
8127         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8128         return found;
8129 }
8130
8131 static bool io_cancel_link_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8132 {
8133         return io_match_link(container_of(work, struct io_kiocb, work), data);
8134 }
8135
8136 static void io_attempt_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req)
8137 {
8138         enum io_wq_cancel cret;
8139
8140         /* cancel this particular work, if it's running */
8141         cret = io_wq_cancel_work(ctx->io_wq, &req->work);
8142         if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8143                 return;
8144
8145         /* find links that hold this pending, cancel those */
8146         cret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_link_cb, req, true);
8147         if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8148                 return;
8149
8150         /* if we have a poll link holding this pending, cancel that */
8151         if (io_poll_remove_link(ctx, req))
8152                 return;
8153
8154         /* final option, timeout link is holding this req pending */
8155         io_timeout_remove_link(ctx, req);
8156 }
8157
8158 static void io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8159                                   struct files_struct *files)
8160 {
8161         struct io_defer_entry *de = NULL;
8162         LIST_HEAD(list);
8163
8164         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8165         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8166                 if (io_match_link_files(de->req, files)) {
8167                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8168                         break;
8169                 }
8170         }
8171         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8172
8173         while (!list_empty(&list)) {
8174                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8175                 list_del_init(&de->list);
8176                 req_set_fail_links(de->req);
8177                 io_put_req(de->req);
8178                 io_req_complete(de->req, -ECANCELED);
8179                 kfree(de);
8180         }
8181 }
8182
8183 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8184                                   struct files_struct *files)
8185 {
8186         if (list_empty_careful(&ctx->inflight_list))
8187                 return;
8188
8189         io_cancel_defer_files(ctx, files);
8190         /* cancel all at once, should be faster than doing it one by one*/
8191         io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_wq_files_match, files, true);
8192
8193         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
8194                 struct io_kiocb *cancel_req = NULL, *req;
8195                 DEFINE_WAIT(wait);
8196
8197                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
8198                 list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry) {
8199                         if (req->work.files != files)
8200                                 continue;
8201                         /* req is being completed, ignore */
8202                         if (!refcount_inc_not_zero(&req->refs))
8203                                 continue;
8204                         cancel_req = req;
8205                         break;
8206                 }
8207                 if (cancel_req)
8208                         prepare_to_wait(&ctx->inflight_wait, &wait,
8209                                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8210                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
8211
8212                 /* We need to keep going until we don't find a matching req */
8213                 if (!cancel_req)
8214                         break;
8215                 /* cancel this request, or head link requests */
8216                 io_attempt_cancel(ctx, cancel_req);
8217                 io_put_req(cancel_req);
8218                 /* cancellations _may_ trigger task work */
8219                 io_run_task_work();
8220                 schedule();
8221                 finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
8222         }
8223 }
8224
8225 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8226 {
8227         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8228         struct task_struct *task = data;
8229
8230         return req->task == task;
8231 }
8232
8233 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
8234 {
8235         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8236
8237         io_uring_cancel_files(ctx, data);
8238
8239         /*
8240          * If the task is going away, cancel work it may have pending
8241          */
8242         if (fatal_signal_pending(current) || (current->flags & PF_EXITING))
8243                 io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_task_cb, current, true);
8244
8245         return 0;
8246 }
8247
8248 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
8249                                             loff_t pgoff, size_t sz)
8250 {
8251         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8252         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
8253         struct page *page;
8254         void *ptr;
8255
8256         switch (offset) {
8257         case IORING_OFF_SQ_RING:
8258         case IORING_OFF_CQ_RING:
8259                 ptr = ctx->rings;
8260                 break;
8261         case IORING_OFF_SQES:
8262                 ptr = ctx->sq_sqes;
8263                 break;
8264         default:
8265                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8266         }
8267
8268         page = virt_to_head_page(ptr);
8269         if (sz > page_size(page))
8270                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8271
8272         return ptr;
8273 }
8274
8275 #ifdef CONFIG_MMU
8276
8277 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
8278 {
8279         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
8280         unsigned long pfn;
8281         void *ptr;
8282
8283         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
8284         if (IS_ERR(ptr))
8285                 return PTR_ERR(ptr);
8286
8287         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
8288         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
8289 }
8290
8291 #else /* !CONFIG_MMU */
8292
8293 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
8294 {
8295         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
8296 }
8297
8298 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
8299 {
8300         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
8301 }
8302
8303 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
8304         unsigned long addr, unsigned long len,
8305         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
8306 {
8307         void *ptr;
8308
8309         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
8310         if (IS_ERR(ptr))
8311                 return PTR_ERR(ptr);
8312
8313         return (unsigned long) ptr;
8314 }
8315
8316 #endif /* !CONFIG_MMU */
8317
8318 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
8319                 u32, min_complete, u32, flags, const sigset_t __user *, sig,
8320                 size_t, sigsz)
8321 {
8322         struct io_ring_ctx *ctx;
8323         long ret = -EBADF;
8324         int submitted = 0;
8325         struct fd f;
8326
8327         io_run_task_work();
8328
8329         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP))
8330                 return -EINVAL;
8331
8332         f = fdget(fd);
8333         if (!f.file)
8334                 return -EBADF;
8335
8336         ret = -EOPNOTSUPP;
8337         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
8338                 goto out_fput;
8339
8340         ret = -ENXIO;
8341         ctx = f.file->private_data;
8342         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
8343                 goto out_fput;
8344
8345         /*
8346          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
8347          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
8348          * we were asked to.
8349          */
8350         ret = 0;
8351         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8352                 if (!list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
8353                         io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
8354                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
8355                         wake_up(&ctx->sqo_wait);
8356                 submitted = to_submit;
8357         } else if (to_submit) {
8358                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8359                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit, f.file, fd);
8360                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8361
8362                 if (submitted != to_submit)
8363                         goto out;
8364         }
8365         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
8366                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
8367
8368                 /*
8369                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
8370                  * space applications don't need to do io completion events
8371                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
8372                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
8373                  */
8374                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
8375                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
8376                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
8377                 } else {
8378                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, sigsz);
8379                 }
8380         }
8381
8382 out:
8383         percpu_ref_put(&ctx->refs);
8384 out_fput:
8385         fdput(f);
8386         return submitted ? submitted : ret;
8387 }
8388
8389 #ifdef CONFIG_PROC_FS
8390 static int io_uring_show_cred(int id, void *p, void *data)
8391 {
8392         const struct cred *cred = p;
8393         struct seq_file *m = data;
8394         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
8395         struct group_info *gi;
8396         kernel_cap_t cap;
8397         unsigned __capi;
8398         int g;
8399
8400         seq_printf(m, "%5d\n", id);
8401         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
8402         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
8403         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
8404         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
8405         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
8406         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
8407         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
8408         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
8409         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
8410         gi = cred->group_info;
8411         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
8412                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
8413                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
8414         }
8415         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
8416         cap = cred->cap_effective;
8417         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
8418                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
8419         seq_putc(m, '\n');
8420         return 0;
8421 }
8422
8423 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
8424 {
8425         bool has_lock;
8426         int i;
8427
8428         /*
8429          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
8430          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
8431          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
8432          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
8433          */
8434         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
8435
8436         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
8437         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
8438                 struct fixed_file_table *table;
8439                 struct file *f;
8440
8441                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
8442                 f = table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
8443                 if (f)
8444                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
8445                 else
8446                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
8447         }
8448         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
8449         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8450                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
8451
8452                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
8453                                                 (unsigned int) buf->len);
8454         }
8455         if (has_lock && !idr_is_empty(&ctx->personality_idr)) {
8456                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
8457                 idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_uring_show_cred, m);
8458         }
8459         seq_printf(m, "PollList:\n");
8460         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8461         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
8462                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
8463                 struct io_kiocb *req;
8464
8465                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
8466                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
8467                                         req->task->task_works != NULL);
8468         }
8469         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8470         if (has_lock)
8471                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8472 }
8473
8474 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
8475 {
8476         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
8477
8478         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
8479                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
8480                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
8481         }
8482 }
8483 #endif
8484
8485 static const struct file_operations io_uring_fops = {
8486         .release        = io_uring_release,
8487         .flush          = io_uring_flush,
8488         .mmap           = io_uring_mmap,
8489 #ifndef CONFIG_MMU
8490         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
8491         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
8492 #endif
8493         .poll           = io_uring_poll,
8494         .fasync         = io_uring_fasync,
8495 #ifdef CONFIG_PROC_FS
8496         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
8497 #endif
8498 };
8499
8500 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
8501                                   struct io_uring_params *p)
8502 {
8503         struct io_rings *rings;
8504         size_t size, sq_array_offset;
8505
8506         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
8507         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
8508         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
8509
8510         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
8511         if (size == SIZE_MAX)
8512                 return -EOVERFLOW;
8513
8514         rings = io_mem_alloc(size);
8515         if (!rings)
8516                 return -ENOMEM;
8517
8518         ctx->rings = rings;
8519         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
8520         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
8521         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
8522         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
8523         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
8524         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
8525         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
8526
8527         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
8528         if (size == SIZE_MAX) {
8529                 io_mem_free(ctx->rings);
8530                 ctx->rings = NULL;
8531                 return -EOVERFLOW;
8532         }
8533
8534         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
8535         if (!ctx->sq_sqes) {
8536                 io_mem_free(ctx->rings);
8537                 ctx->rings = NULL;
8538                 return -ENOMEM;
8539         }
8540
8541         return 0;
8542 }
8543
8544 /*
8545  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
8546  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
8547  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
8548  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
8549  */
8550 static int io_uring_get_fd(struct io_ring_ctx *ctx)
8551 {
8552         struct file *file;
8553         int ret;
8554
8555 #if defined(CONFIG_UNIX)
8556         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
8557                                 &ctx->ring_sock);
8558         if (ret)
8559                 return ret;
8560 #endif
8561
8562         ret = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
8563         if (ret < 0)
8564                 goto err;
8565
8566         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
8567                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
8568         if (IS_ERR(file)) {
8569                 put_unused_fd(ret);
8570                 ret = PTR_ERR(file);
8571                 goto err;
8572         }
8573
8574 #if defined(CONFIG_UNIX)
8575         ctx->ring_sock->file = file;
8576 #endif
8577         fd_install(ret, file);
8578         return ret;
8579 err:
8580 #if defined(CONFIG_UNIX)
8581         sock_release(ctx->ring_sock);
8582         ctx->ring_sock = NULL;
8583 #endif
8584         return ret;
8585 }
8586
8587 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
8588                            struct io_uring_params __user *params)
8589 {
8590         struct user_struct *user = NULL;
8591         struct io_ring_ctx *ctx;
8592         bool limit_mem;
8593         int ret;
8594
8595         if (!entries)
8596                 return -EINVAL;
8597         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
8598                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
8599                         return -EINVAL;
8600                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
8601         }
8602
8603         /*
8604          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
8605          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
8606          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
8607          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
8608          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
8609          * of CQ ring entries manually.
8610          */
8611         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
8612         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
8613                 /*
8614                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
8615                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
8616                  * any cq vs sq ring sizing.
8617                  */
8618                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
8619                         return -EINVAL;
8620                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
8621                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
8622                                 return -EINVAL;
8623                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
8624                 }
8625                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
8626         } else {
8627                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
8628         }
8629
8630         user = get_uid(current_user());
8631         limit_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
8632
8633         if (limit_mem) {
8634                 ret = __io_account_mem(user,
8635                                 ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries));
8636                 if (ret) {
8637                         free_uid(user);
8638                         return ret;
8639                 }
8640         }
8641
8642         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
8643         if (!ctx) {
8644                 if (limit_mem)
8645                         __io_unaccount_mem(user, ring_pages(p->sq_entries,
8646                                                                 p->cq_entries));
8647                 free_uid(user);
8648                 return -ENOMEM;
8649         }
8650         ctx->compat = in_compat_syscall();
8651         ctx->user = user;
8652         ctx->creds = get_current_cred();
8653
8654         mmgrab(current->mm);
8655         ctx->sqo_mm = current->mm;
8656
8657         /*
8658          * Account memory _before_ installing the file descriptor. Once
8659          * the descriptor is installed, it can get closed at any time. Also
8660          * do this before hitting the general error path, as ring freeing
8661          * will un-account as well.
8662          */
8663         io_account_mem(ctx, ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries),
8664                        ACCT_LOCKED);
8665         ctx->limit_mem = limit_mem;
8666
8667         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
8668         if (ret)
8669                 goto err;
8670
8671         ret = io_sq_offload_start(ctx, p);
8672         if (ret)
8673                 goto err;
8674
8675         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
8676         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
8677         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
8678         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
8679         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
8680         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
8681         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
8682         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
8683
8684         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
8685         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
8686         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
8687         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
8688         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
8689         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
8690         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
8691         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
8692
8693         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
8694                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
8695                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
8696                         IORING_FEAT_POLL_32BITS;
8697
8698         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
8699                 ret = -EFAULT;
8700                 goto err;
8701         }
8702
8703         /*
8704          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
8705          * having closed it before we finish setup
8706          */
8707         ret = io_uring_get_fd(ctx);
8708         if (ret < 0)
8709                 goto err;
8710
8711         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
8712         return ret;
8713 err:
8714         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8715         return ret;
8716 }
8717
8718 /*
8719  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
8720  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
8721  * params structure passed in.
8722  */
8723 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
8724 {
8725         struct io_uring_params p;
8726         int i;
8727
8728         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
8729                 return -EFAULT;
8730         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
8731                 if (p.resv[i])
8732                         return -EINVAL;
8733         }
8734
8735         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
8736                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
8737                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ))
8738                 return -EINVAL;
8739
8740         return  io_uring_create(entries, &p, params);
8741 }
8742
8743 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
8744                 struct io_uring_params __user *, params)
8745 {
8746         return io_uring_setup(entries, params);
8747 }
8748
8749 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
8750 {
8751         struct io_uring_probe *p;
8752         size_t size;
8753         int i, ret;
8754
8755         size = struct_size(p, ops, nr_args);
8756         if (size == SIZE_MAX)
8757                 return -EOVERFLOW;
8758         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
8759         if (!p)
8760                 return -ENOMEM;
8761
8762         ret = -EFAULT;
8763         if (copy_from_user(p, arg, size))
8764                 goto out;
8765         ret = -EINVAL;
8766         if (memchr_inv(p, 0, size))
8767                 goto out;
8768
8769         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
8770         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
8771                 nr_args = IORING_OP_LAST;
8772
8773         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8774                 p->ops[i].op = i;
8775                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
8776                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
8777         }
8778         p->ops_len = i;
8779
8780         ret = 0;
8781         if (copy_to_user(arg, p, size))
8782                 ret = -EFAULT;
8783 out:
8784         kfree(p);
8785         return ret;
8786 }
8787
8788 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
8789 {
8790         const struct cred *creds = get_current_cred();
8791         int id;
8792
8793         id = idr_alloc_cyclic(&ctx->personality_idr, (void *) creds, 1,
8794                                 USHRT_MAX, GFP_KERNEL);
8795         if (id < 0)
8796                 put_cred(creds);
8797         return id;
8798 }
8799
8800 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8801 {
8802         const struct cred *old_creds;
8803
8804         old_creds = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
8805         if (old_creds) {
8806                 put_cred(old_creds);
8807                 return 0;
8808         }
8809
8810         return -EINVAL;
8811 }
8812
8813 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
8814 {
8815         switch (op) {
8816         case IORING_UNREGISTER_FILES:
8817         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
8818         case IORING_REGISTER_PROBE:
8819         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
8820         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
8821                 return false;
8822         default:
8823                 return true;
8824         }
8825 }
8826
8827 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
8828                                void __user *arg, unsigned nr_args)
8829         __releases(ctx->uring_lock)
8830         __acquires(ctx->uring_lock)
8831 {
8832         int ret;
8833
8834         /*
8835          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
8836          * someone else killed the ctx or is already going through
8837          * io_uring_register().
8838          */
8839         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
8840                 return -ENXIO;
8841
8842         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
8843                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8844
8845                 /*
8846                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
8847                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
8848                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
8849                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
8850                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
8851                  * after we've killed the percpu ref.
8852                  */
8853                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8854                 ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
8855                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8856                 if (ret) {
8857                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
8858                         ret = -EINTR;
8859                         goto out;
8860                 }
8861         }
8862
8863         switch (opcode) {
8864         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
8865                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, arg, nr_args);
8866                 break;
8867         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
8868                 ret = -EINVAL;
8869                 if (arg || nr_args)
8870                         break;
8871                 ret = io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8872                 break;
8873         case IORING_REGISTER_FILES:
8874                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
8875                 break;
8876         case IORING_UNREGISTER_FILES:
8877                 ret = -EINVAL;
8878                 if (arg || nr_args)
8879                         break;
8880                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
8881                 break;
8882         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
8883                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
8884                 break;
8885         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
8886         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
8887                 ret = -EINVAL;
8888                 if (nr_args != 1)
8889                         break;
8890                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
8891                 if (ret)
8892                         break;
8893                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
8894                         ctx->eventfd_async = 1;
8895                 else
8896                         ctx->eventfd_async = 0;
8897                 break;
8898         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
8899                 ret = -EINVAL;
8900                 if (arg || nr_args)
8901                         break;
8902                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
8903                 break;
8904         case IORING_REGISTER_PROBE:
8905                 ret = -EINVAL;
8906                 if (!arg || nr_args > 256)
8907                         break;
8908                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
8909                 break;
8910         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
8911                 ret = -EINVAL;
8912                 if (arg || nr_args)
8913                         break;
8914                 ret = io_register_personality(ctx);
8915                 break;
8916         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
8917                 ret = -EINVAL;
8918                 if (arg)
8919                         break;
8920                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
8921                 break;
8922         default:
8923                 ret = -EINVAL;
8924                 break;
8925         }
8926
8927         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
8928                 /* bring the ctx back to life */
8929                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
8930 out:
8931                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
8932         }
8933         return ret;
8934 }
8935
8936 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
8937                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
8938 {
8939         struct io_ring_ctx *ctx;
8940         long ret = -EBADF;
8941         struct fd f;
8942
8943         f = fdget(fd);
8944         if (!f.file)
8945                 return -EBADF;
8946
8947         ret = -EOPNOTSUPP;
8948         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
8949                 goto out_fput;
8950
8951         ctx = f.file->private_data;
8952
8953         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8954         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
8955         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8956         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
8957                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
8958 out_fput:
8959         fdput(f);
8960         return ret;
8961 }
8962
8963 static int __init io_uring_init(void)
8964 {
8965 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
8966         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
8967         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
8968 } while (0)
8969
8970 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
8971         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
8972         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
8973         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
8974         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
8975         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
8976         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
8977         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
8978         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
8979         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
8980         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
8981         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
8982         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
8983         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
8984         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
8985         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
8986         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
8987         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
8988         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
8989         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
8990         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
8991         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
8992         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
8993         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
8994         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
8995         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
8996         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
8997         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
8998         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
8999         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
9000         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
9001
9002         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
9003         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
9004         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC);
9005         return 0;
9006 };
9007 __initcall(io_uring_init);