cf1b3d4ac241e566d8854f45e6bcaa22c7643ae2
[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                  * ->poll_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        poll_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 };
400
401 struct io_rw {
402         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
403         struct kiocb                    kiocb;
404         u64                             addr;
405         u64                             len;
406 };
407
408 struct io_connect {
409         struct file                     *file;
410         struct sockaddr __user          *addr;
411         int                             addr_len;
412 };
413
414 struct io_sr_msg {
415         struct file                     *file;
416         union {
417                 struct user_msghdr __user *msg;
418                 void __user             *buf;
419         };
420         int                             msg_flags;
421         int                             bgid;
422         size_t                          len;
423         struct io_buffer                *kbuf;
424 };
425
426 struct io_open {
427         struct file                     *file;
428         int                             dfd;
429         struct filename                 *filename;
430         struct open_how                 how;
431         unsigned long                   nofile;
432 };
433
434 struct io_files_update {
435         struct file                     *file;
436         u64                             arg;
437         u32                             nr_args;
438         u32                             offset;
439 };
440
441 struct io_fadvise {
442         struct file                     *file;
443         u64                             offset;
444         u32                             len;
445         u32                             advice;
446 };
447
448 struct io_madvise {
449         struct file                     *file;
450         u64                             addr;
451         u32                             len;
452         u32                             advice;
453 };
454
455 struct io_epoll {
456         struct file                     *file;
457         int                             epfd;
458         int                             op;
459         int                             fd;
460         struct epoll_event              event;
461 };
462
463 struct io_splice {
464         struct file                     *file_out;
465         struct file                     *file_in;
466         loff_t                          off_out;
467         loff_t                          off_in;
468         u64                             len;
469         unsigned int                    flags;
470 };
471
472 struct io_provide_buf {
473         struct file                     *file;
474         __u64                           addr;
475         __s32                           len;
476         __u32                           bgid;
477         __u16                           nbufs;
478         __u16                           bid;
479 };
480
481 struct io_statx {
482         struct file                     *file;
483         int                             dfd;
484         unsigned int                    mask;
485         unsigned int                    flags;
486         const char __user               *filename;
487         struct statx __user             *buffer;
488 };
489
490 struct io_async_connect {
491         struct sockaddr_storage         address;
492 };
493
494 struct io_async_msghdr {
495         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
496         struct iovec                    *iov;
497         struct sockaddr __user          *uaddr;
498         struct msghdr                   msg;
499         struct sockaddr_storage         addr;
500 };
501
502 struct io_async_rw {
503         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
504         struct iovec                    *iov;
505         ssize_t                         nr_segs;
506         ssize_t                         size;
507         struct wait_page_queue          wpq;
508         struct callback_head            task_work;
509 };
510
511 struct io_async_ctx {
512         union {
513                 struct io_async_rw      rw;
514                 struct io_async_msghdr  msg;
515                 struct io_async_connect connect;
516                 struct io_timeout_data  timeout;
517         };
518 };
519
520 enum {
521         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
522         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
523         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
524         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
525         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
526         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
527
528         REQ_F_LINK_HEAD_BIT,
529         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
530         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
531         REQ_F_CUR_POS_BIT,
532         REQ_F_NOWAIT_BIT,
533         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
534         REQ_F_ISREG_BIT,
535         REQ_F_COMP_LOCKED_BIT,
536         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
537         REQ_F_OVERFLOW_BIT,
538         REQ_F_POLLED_BIT,
539         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
540         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
541         REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT,
542         REQ_F_TASK_PINNED_BIT,
543
544         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
545         __REQ_F_LAST_BIT,
546 };
547
548 enum {
549         /* ctx owns file */
550         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
551         /* drain existing IO first */
552         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
553         /* linked sqes */
554         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
555         /* doesn't sever on completion < 0 */
556         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
557         /* IOSQE_ASYNC */
558         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
559         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
560         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
561
562         /* head of a link */
563         REQ_F_LINK_HEAD         = BIT(REQ_F_LINK_HEAD_BIT),
564         /* fail rest of links */
565         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
566         /* on inflight list */
567         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
568         /* read/write uses file position */
569         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
570         /* must not punt to workers */
571         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
572         /* has linked timeout */
573         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
574         /* regular file */
575         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
576         /* completion under lock */
577         REQ_F_COMP_LOCKED       = BIT(REQ_F_COMP_LOCKED_BIT),
578         /* needs cleanup */
579         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
580         /* in overflow list */
581         REQ_F_OVERFLOW          = BIT(REQ_F_OVERFLOW_BIT),
582         /* already went through poll handler */
583         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
584         /* buffer already selected */
585         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
586         /* doesn't need file table for this request */
587         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
588         /* io_wq_work is initialized */
589         REQ_F_WORK_INITIALIZED  = BIT(REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT),
590         /* req->task is refcounted */
591         REQ_F_TASK_PINNED       = BIT(REQ_F_TASK_PINNED_BIT),
592 };
593
594 struct async_poll {
595         struct io_poll_iocb     poll;
596         struct io_wq_work       work;
597 };
598
599 /*
600  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
601  * as the first entry in their struct definition. So you can
602  * access the file pointer through any of the sub-structs,
603  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
604  */
605 struct io_kiocb {
606         union {
607                 struct file             *file;
608                 struct io_rw            rw;
609                 struct io_poll_iocb     poll;
610                 struct io_accept        accept;
611                 struct io_sync          sync;
612                 struct io_cancel        cancel;
613                 struct io_timeout       timeout;
614                 struct io_connect       connect;
615                 struct io_sr_msg        sr_msg;
616                 struct io_open          open;
617                 struct io_close         close;
618                 struct io_files_update  files_update;
619                 struct io_fadvise       fadvise;
620                 struct io_madvise       madvise;
621                 struct io_epoll         epoll;
622                 struct io_splice        splice;
623                 struct io_provide_buf   pbuf;
624                 struct io_statx         statx;
625         };
626
627         struct io_async_ctx             *io;
628         int                             cflags;
629         u8                              opcode;
630         /* polled IO has completed */
631         u8                              iopoll_completed;
632
633         u16                             buf_index;
634
635         struct io_ring_ctx      *ctx;
636         struct list_head        list;
637         unsigned int            flags;
638         refcount_t              refs;
639         struct task_struct      *task;
640         unsigned long           fsize;
641         u64                     user_data;
642         u32                     result;
643         u32                     sequence;
644
645         struct list_head        link_list;
646
647         struct list_head        inflight_entry;
648
649         struct percpu_ref       *fixed_file_refs;
650
651         union {
652                 /*
653                  * Only commands that never go async can use the below fields,
654                  * obviously. Right now only IORING_OP_POLL_ADD uses them, and
655                  * async armed poll handlers for regular commands. The latter
656                  * restore the work, if needed.
657                  */
658                 struct {
659                         struct hlist_node       hash_node;
660                         struct async_poll       *apoll;
661                 };
662                 struct io_wq_work       work;
663         };
664         struct callback_head    task_work;
665 };
666
667 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
668
669 struct io_comp_state {
670         unsigned int            nr;
671         struct list_head        list;
672         struct io_ring_ctx      *ctx;
673 };
674
675 struct io_submit_state {
676         struct blk_plug         plug;
677
678         /*
679          * io_kiocb alloc cache
680          */
681         void                    *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
682         unsigned int            free_reqs;
683
684         /*
685          * Batch completion logic
686          */
687         struct io_comp_state    comp;
688
689         /*
690          * File reference cache
691          */
692         struct file             *file;
693         unsigned int            fd;
694         unsigned int            has_refs;
695         unsigned int            used_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 };
724
725 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
726         [IORING_OP_NOP] = {},
727         [IORING_OP_READV] = {
728                 .async_ctx              = 1,
729                 .needs_mm               = 1,
730                 .needs_file             = 1,
731                 .unbound_nonreg_file    = 1,
732                 .pollin                 = 1,
733                 .buffer_select          = 1,
734         },
735         [IORING_OP_WRITEV] = {
736                 .async_ctx              = 1,
737                 .needs_mm               = 1,
738                 .needs_file             = 1,
739                 .hash_reg_file          = 1,
740                 .unbound_nonreg_file    = 1,
741                 .pollout                = 1,
742         },
743         [IORING_OP_FSYNC] = {
744                 .needs_file             = 1,
745         },
746         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
747                 .needs_file             = 1,
748                 .unbound_nonreg_file    = 1,
749                 .pollin                 = 1,
750         },
751         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
752                 .needs_file             = 1,
753                 .hash_reg_file          = 1,
754                 .unbound_nonreg_file    = 1,
755                 .pollout                = 1,
756         },
757         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
758                 .needs_file             = 1,
759                 .unbound_nonreg_file    = 1,
760         },
761         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
762         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
763                 .needs_file             = 1,
764         },
765         [IORING_OP_SENDMSG] = {
766                 .async_ctx              = 1,
767                 .needs_mm               = 1,
768                 .needs_file             = 1,
769                 .unbound_nonreg_file    = 1,
770                 .needs_fs               = 1,
771                 .pollout                = 1,
772         },
773         [IORING_OP_RECVMSG] = {
774                 .async_ctx              = 1,
775                 .needs_mm               = 1,
776                 .needs_file             = 1,
777                 .unbound_nonreg_file    = 1,
778                 .needs_fs               = 1,
779                 .pollin                 = 1,
780                 .buffer_select          = 1,
781         },
782         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
783                 .async_ctx              = 1,
784                 .needs_mm               = 1,
785         },
786         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {},
787         [IORING_OP_ACCEPT] = {
788                 .needs_mm               = 1,
789                 .needs_file             = 1,
790                 .unbound_nonreg_file    = 1,
791                 .file_table             = 1,
792                 .pollin                 = 1,
793         },
794         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
795         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
796                 .async_ctx              = 1,
797                 .needs_mm               = 1,
798         },
799         [IORING_OP_CONNECT] = {
800                 .async_ctx              = 1,
801                 .needs_mm               = 1,
802                 .needs_file             = 1,
803                 .unbound_nonreg_file    = 1,
804                 .pollout                = 1,
805         },
806         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
807                 .needs_file             = 1,
808         },
809         [IORING_OP_OPENAT] = {
810                 .file_table             = 1,
811                 .needs_fs               = 1,
812         },
813         [IORING_OP_CLOSE] = {
814                 .needs_file             = 1,
815                 .needs_file_no_error    = 1,
816                 .file_table             = 1,
817         },
818         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
819                 .needs_mm               = 1,
820                 .file_table             = 1,
821         },
822         [IORING_OP_STATX] = {
823                 .needs_mm               = 1,
824                 .needs_fs               = 1,
825                 .file_table             = 1,
826         },
827         [IORING_OP_READ] = {
828                 .needs_mm               = 1,
829                 .needs_file             = 1,
830                 .unbound_nonreg_file    = 1,
831                 .pollin                 = 1,
832                 .buffer_select          = 1,
833         },
834         [IORING_OP_WRITE] = {
835                 .needs_mm               = 1,
836                 .needs_file             = 1,
837                 .unbound_nonreg_file    = 1,
838                 .pollout                = 1,
839         },
840         [IORING_OP_FADVISE] = {
841                 .needs_file             = 1,
842         },
843         [IORING_OP_MADVISE] = {
844                 .needs_mm               = 1,
845         },
846         [IORING_OP_SEND] = {
847                 .needs_mm               = 1,
848                 .needs_file             = 1,
849                 .unbound_nonreg_file    = 1,
850                 .pollout                = 1,
851         },
852         [IORING_OP_RECV] = {
853                 .needs_mm               = 1,
854                 .needs_file             = 1,
855                 .unbound_nonreg_file    = 1,
856                 .pollin                 = 1,
857                 .buffer_select          = 1,
858         },
859         [IORING_OP_OPENAT2] = {
860                 .file_table             = 1,
861                 .needs_fs               = 1,
862         },
863         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
864                 .unbound_nonreg_file    = 1,
865                 .file_table             = 1,
866         },
867         [IORING_OP_SPLICE] = {
868                 .needs_file             = 1,
869                 .hash_reg_file          = 1,
870                 .unbound_nonreg_file    = 1,
871         },
872         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
873         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
874         [IORING_OP_TEE] = {
875                 .needs_file             = 1,
876                 .hash_reg_file          = 1,
877                 .unbound_nonreg_file    = 1,
878         },
879 };
880
881 enum io_mem_account {
882         ACCT_LOCKED,
883         ACCT_PINNED,
884 };
885
886 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req, long res);
887 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
888 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
889 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
890 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
891 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
892 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
893 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
894                                  struct io_uring_files_update *ip,
895                                  unsigned nr_args);
896 static int io_grab_files(struct io_kiocb *req);
897 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res,
898                                   struct io_comp_state *cs);
899 static void io_cleanup_req(struct io_kiocb *req);
900 static int io_file_get(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
901                        int fd, struct file **out_file, bool fixed);
902 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req,
903                            const struct io_uring_sqe *sqe,
904                            struct io_comp_state *cs);
905
906 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
907                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
908                                bool needs_lock);
909 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
910                              struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
911                              struct iov_iter *iter);
912
913 static struct kmem_cache *req_cachep;
914
915 static const struct file_operations io_uring_fops;
916
917 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
918 {
919 #if defined(CONFIG_UNIX)
920         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
921                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
922
923                 return ctx->ring_sock->sk;
924         }
925 #endif
926         return NULL;
927 }
928 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
929
930 static void io_get_req_task(struct io_kiocb *req)
931 {
932         if (req->flags & REQ_F_TASK_PINNED)
933                 return;
934         get_task_struct(req->task);
935         req->flags |= REQ_F_TASK_PINNED;
936 }
937
938 /* not idempotent -- it doesn't clear REQ_F_TASK_PINNED */
939 static void __io_put_req_task(struct io_kiocb *req)
940 {
941         if (req->flags & REQ_F_TASK_PINNED)
942                 put_task_struct(req->task);
943 }
944
945 static void io_sq_thread_drop_mm(struct io_ring_ctx *ctx)
946 {
947         struct mm_struct *mm = current->mm;
948
949         if (mm) {
950                 kthread_unuse_mm(mm);
951                 mmput(mm);
952         }
953 }
954
955 static int __io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx)
956 {
957         if (!current->mm) {
958                 if (unlikely(!ctx->sqo_mm || !mmget_not_zero(ctx->sqo_mm)))
959                         return -EFAULT;
960                 kthread_use_mm(ctx->sqo_mm);
961         }
962
963         return 0;
964 }
965
966 static int io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx,
967                                    struct io_kiocb *req)
968 {
969         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_mm)
970                 return 0;
971         return __io_sq_thread_acquire_mm(ctx);
972 }
973
974 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
975 {
976         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
977                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
978 }
979
980 static void io_file_put_work(struct work_struct *work);
981
982 /*
983  * Note: must call io_req_init_async() for the first time you
984  * touch any members of io_wq_work.
985  */
986 static inline void io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
987 {
988         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
989                 return;
990
991         memset(&req->work, 0, sizeof(req->work));
992         req->flags |= REQ_F_WORK_INITIALIZED;
993 }
994
995 static inline bool io_async_submit(struct io_ring_ctx *ctx)
996 {
997         return ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL;
998 }
999
1000 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1001 {
1002         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1003
1004         complete(&ctx->ref_comp);
1005 }
1006
1007 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1008 {
1009         return !req->timeout.off;
1010 }
1011
1012 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1013 {
1014         struct io_ring_ctx *ctx;
1015         int hash_bits;
1016
1017         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1018         if (!ctx)
1019                 return NULL;
1020
1021         ctx->fallback_req = kmem_cache_alloc(req_cachep, GFP_KERNEL);
1022         if (!ctx->fallback_req)
1023                 goto err;
1024
1025         /*
1026          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1027          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1028          */
1029         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1030         hash_bits -= 5;
1031         if (hash_bits <= 0)
1032                 hash_bits = 1;
1033         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1034         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1035                                         GFP_KERNEL);
1036         if (!ctx->cancel_hash)
1037                 goto err;
1038         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1039
1040         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1041                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1042                 goto err;
1043
1044         ctx->flags = p->flags;
1045         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_wait);
1046         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1047         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1048         init_completion(&ctx->ref_comp);
1049         init_completion(&ctx->sq_thread_comp);
1050         idr_init(&ctx->io_buffer_idr);
1051         idr_init(&ctx->personality_idr);
1052         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1053         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1054         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1055         INIT_LIST_HEAD(&ctx->poll_list);
1056         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1057         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1058         init_waitqueue_head(&ctx->inflight_wait);
1059         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1060         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1061         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->file_put_work, io_file_put_work);
1062         init_llist_head(&ctx->file_put_llist);
1063         return ctx;
1064 err:
1065         if (ctx->fallback_req)
1066                 kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
1067         kfree(ctx->cancel_hash);
1068         kfree(ctx);
1069         return NULL;
1070 }
1071
1072 static inline bool __req_need_defer(struct io_kiocb *req)
1073 {
1074         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1075
1076         return req->sequence != ctx->cached_cq_tail
1077                                 + atomic_read(&ctx->cached_cq_overflow);
1078 }
1079
1080 static inline bool req_need_defer(struct io_kiocb *req)
1081 {
1082         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN))
1083                 return __req_need_defer(req);
1084
1085         return false;
1086 }
1087
1088 static void __io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1089 {
1090         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1091
1092         /* order cqe stores with ring update */
1093         smp_store_release(&rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1094
1095         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait)) {
1096                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1097                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1098         }
1099 }
1100
1101 static void io_req_work_grab_env(struct io_kiocb *req)
1102 {
1103         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1104
1105         io_req_init_async(req);
1106
1107         if (!req->work.mm && def->needs_mm) {
1108                 mmgrab(current->mm);
1109                 req->work.mm = current->mm;
1110         }
1111         if (!req->work.creds)
1112                 req->work.creds = get_current_cred();
1113         if (!req->work.fs && def->needs_fs) {
1114                 spin_lock(&current->fs->lock);
1115                 if (!current->fs->in_exec) {
1116                         req->work.fs = current->fs;
1117                         req->work.fs->users++;
1118                 } else {
1119                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1120                 }
1121                 spin_unlock(&current->fs->lock);
1122         }
1123 }
1124
1125 static inline void io_req_work_drop_env(struct io_kiocb *req)
1126 {
1127         if (!(req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED))
1128                 return;
1129
1130         if (req->work.mm) {
1131                 mmdrop(req->work.mm);
1132                 req->work.mm = NULL;
1133         }
1134         if (req->work.creds) {
1135                 put_cred(req->work.creds);
1136                 req->work.creds = NULL;
1137         }
1138         if (req->work.fs) {
1139                 struct fs_struct *fs = req->work.fs;
1140
1141                 spin_lock(&req->work.fs->lock);
1142                 if (--fs->users)
1143                         fs = NULL;
1144                 spin_unlock(&req->work.fs->lock);
1145                 if (fs)
1146                         free_fs_struct(fs);
1147         }
1148 }
1149
1150 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1151 {
1152         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1153
1154         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1155                 if (def->hash_reg_file)
1156                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1157         } else {
1158                 if (def->unbound_nonreg_file)
1159                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1160         }
1161
1162         io_req_work_grab_env(req);
1163 }
1164
1165 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1166 {
1167         struct io_kiocb *cur;
1168
1169         io_prep_async_work(req);
1170         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
1171                 list_for_each_entry(cur, &req->link_list, link_list)
1172                         io_prep_async_work(cur);
1173 }
1174
1175 static void __io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1176 {
1177         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1178         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1179
1180         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1181                                         &req->work, req->flags);
1182         io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
1183
1184         if (link)
1185                 io_queue_linked_timeout(link);
1186 }
1187
1188 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1189 {
1190         /* init ->work of the whole link before punting */
1191         io_prep_async_link(req);
1192         __io_queue_async_work(req);
1193 }
1194
1195 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
1196 {
1197         int ret;
1198
1199         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
1200         if (ret != -1) {
1201                 atomic_inc(&req->ctx->cq_timeouts);
1202                 list_del_init(&req->list);
1203                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1204                 io_cqring_fill_event(req, 0);
1205                 io_put_req(req);
1206         }
1207 }
1208
1209 static void io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1210 {
1211         struct io_kiocb *req, *tmp;
1212
1213         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1214         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, list)
1215                 io_kill_timeout(req);
1216         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1217 }
1218
1219 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1220 {
1221         do {
1222                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1223                                                         struct io_kiocb, list);
1224
1225                 if (req_need_defer(req))
1226                         break;
1227                 list_del_init(&req->list);
1228                 /* punt-init is done before queueing for defer */
1229                 __io_queue_async_work(req);
1230         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1231 }
1232
1233 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1234 {
1235         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1236                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1237                                                         struct io_kiocb, list);
1238
1239                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1240                         break;
1241                 if (req->timeout.target_seq != ctx->cached_cq_tail
1242                                         - atomic_read(&ctx->cq_timeouts))
1243                         break;
1244
1245                 list_del_init(&req->list);
1246                 io_kill_timeout(req);
1247         }
1248 }
1249
1250 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1251 {
1252         io_flush_timeouts(ctx);
1253         __io_commit_cqring(ctx);
1254
1255         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1256                 __io_queue_deferred(ctx);
1257 }
1258
1259 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1260 {
1261         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1262         unsigned tail;
1263
1264         tail = ctx->cached_cq_tail;
1265         /*
1266          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1267          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1268          * fill the cq entry
1269          */
1270         if (tail - READ_ONCE(rings->cq.head) == rings->cq_ring_entries)
1271                 return NULL;
1272
1273         ctx->cached_cq_tail++;
1274         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1275 }
1276
1277 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1278 {
1279         if (!ctx->cq_ev_fd)
1280                 return false;
1281         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1282                 return false;
1283         if (!ctx->eventfd_async)
1284                 return true;
1285         return io_wq_current_is_worker();
1286 }
1287
1288 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1289 {
1290         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1291                 wake_up(&ctx->wait);
1292         if (waitqueue_active(&ctx->sqo_wait))
1293                 wake_up(&ctx->sqo_wait);
1294         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1295                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1296 }
1297
1298 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1299 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1300 {
1301         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1302         struct io_uring_cqe *cqe;
1303         struct io_kiocb *req;
1304         unsigned long flags;
1305         LIST_HEAD(list);
1306
1307         if (!force) {
1308                 if (list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
1309                         return true;
1310                 if ((ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head) ==
1311                     rings->cq_ring_entries))
1312                         return false;
1313         }
1314
1315         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1316
1317         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
1318         if (force)
1319                 ctx->cq_overflow_flushed = 1;
1320
1321         cqe = NULL;
1322         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1323                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1324                 if (!cqe && !force)
1325                         break;
1326
1327                 req = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list, struct io_kiocb,
1328                                                 list);
1329                 list_move(&req->list, &list);
1330                 req->flags &= ~REQ_F_OVERFLOW;
1331                 if (cqe) {
1332                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1333                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1334                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->cflags);
1335                 } else {
1336                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1337                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1338                 }
1339         }
1340
1341         io_commit_cqring(ctx);
1342         if (cqe) {
1343                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1344                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1345         }
1346         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1347         io_cqring_ev_posted(ctx);
1348
1349         while (!list_empty(&list)) {
1350                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, list);
1351                 list_del(&req->list);
1352                 io_put_req(req);
1353         }
1354
1355         return cqe != NULL;
1356 }
1357
1358 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1359 {
1360         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1361         struct io_uring_cqe *cqe;
1362
1363         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1364
1365         /*
1366          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1367          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1368          * the ring.
1369          */
1370         cqe = io_get_cqring(ctx);
1371         if (likely(cqe)) {
1372                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1373                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1374                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1375         } else if (ctx->cq_overflow_flushed) {
1376                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1377                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1378         } else {
1379                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1380                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1381                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1382                 }
1383                 req->flags |= REQ_F_OVERFLOW;
1384                 refcount_inc(&req->refs);
1385                 req->result = res;
1386                 req->cflags = cflags;
1387                 list_add_tail(&req->list, &ctx->cq_overflow_list);
1388         }
1389 }
1390
1391 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1392 {
1393         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1394 }
1395
1396 static void io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1397 {
1398         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1399         unsigned long flags;
1400
1401         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1402         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1403         io_commit_cqring(ctx);
1404         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1405
1406         io_cqring_ev_posted(ctx);
1407 }
1408
1409 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs)
1410 {
1411         struct io_ring_ctx *ctx = cs->ctx;
1412
1413         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1414         while (!list_empty(&cs->list)) {
1415                 struct io_kiocb *req;
1416
1417                 req = list_first_entry(&cs->list, struct io_kiocb, list);
1418                 list_del(&req->list);
1419                 io_cqring_fill_event(req, req->result);
1420                 if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)) {
1421                         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1422                         io_put_req(req);
1423                 } else {
1424                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1425                         io_put_req(req);
1426                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1427                 }
1428         }
1429         io_commit_cqring(ctx);
1430         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1431
1432         io_cqring_ev_posted(ctx);
1433         cs->nr = 0;
1434 }
1435
1436 static void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res, unsigned cflags,
1437                               struct io_comp_state *cs)
1438 {
1439         if (!cs) {
1440                 io_cqring_add_event(req, res, cflags);
1441                 io_put_req(req);
1442         } else {
1443                 req->result = res;
1444                 list_add_tail(&req->list, &cs->list);
1445                 if (++cs->nr >= 32)
1446                         io_submit_flush_completions(cs);
1447         }
1448 }
1449
1450 static void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1451 {
1452         __io_req_complete(req, res, 0, NULL);
1453 }
1454
1455 static inline bool io_is_fallback_req(struct io_kiocb *req)
1456 {
1457         return req == (struct io_kiocb *)
1458                         ((unsigned long) req->ctx->fallback_req & ~1UL);
1459 }
1460
1461 static struct io_kiocb *io_get_fallback_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1462 {
1463         struct io_kiocb *req;
1464
1465         req = ctx->fallback_req;
1466         if (!test_and_set_bit_lock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req))
1467                 return req;
1468
1469         return NULL;
1470 }
1471
1472 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx,
1473                                      struct io_submit_state *state)
1474 {
1475         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1476         struct io_kiocb *req;
1477
1478         if (!state->free_reqs) {
1479                 size_t sz;
1480                 int ret;
1481
1482                 sz = min_t(size_t, state->ios_left, ARRAY_SIZE(state->reqs));
1483                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, sz, state->reqs);
1484
1485                 /*
1486                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1487                  * retry single alloc to be on the safe side.
1488                  */
1489                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1490                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1491                         if (!state->reqs[0])
1492                                 goto fallback;
1493                         ret = 1;
1494                 }
1495                 state->free_reqs = ret - 1;
1496                 req = state->reqs[ret - 1];
1497         } else {
1498                 state->free_reqs--;
1499                 req = state->reqs[state->free_reqs];
1500         }
1501
1502         return req;
1503 fallback:
1504         return io_get_fallback_req(ctx);
1505 }
1506
1507 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1508                           bool fixed)
1509 {
1510         if (fixed)
1511                 percpu_ref_put(req->fixed_file_refs);
1512         else
1513                 fput(file);
1514 }
1515
1516 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1517 {
1518         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
1519                 io_cleanup_req(req);
1520
1521         kfree(req->io);
1522         if (req->file)
1523                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1524         __io_put_req_task(req);
1525         io_req_work_drop_env(req);
1526
1527         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1528                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1529                 unsigned long flags;
1530
1531                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1532                 list_del(&req->inflight_entry);
1533                 if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
1534                         wake_up(&ctx->inflight_wait);
1535                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1536         }
1537 }
1538
1539 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1540 {
1541         struct io_ring_ctx *ctx;
1542
1543         io_dismantle_req(req);
1544         ctx = req->ctx;
1545         if (likely(!io_is_fallback_req(req)))
1546                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
1547         else
1548                 clear_bit_unlock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req);
1549         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1550 }
1551
1552 static bool io_link_cancel_timeout(struct io_kiocb *req)
1553 {
1554         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1555         int ret;
1556
1557         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
1558         if (ret != -1) {
1559                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
1560                 io_commit_cqring(ctx);
1561                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1562                 io_put_req(req);
1563                 return true;
1564         }
1565
1566         return false;
1567 }
1568
1569 static bool __io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1570 {
1571         struct io_kiocb *link;
1572         bool wake_ev;
1573
1574         if (list_empty(&req->link_list))
1575                 return false;
1576         link = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1577         if (link->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
1578                 return false;
1579
1580         list_del_init(&link->link_list);
1581         wake_ev = io_link_cancel_timeout(link);
1582         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1583         return wake_ev;
1584 }
1585
1586 static void io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1587 {
1588         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1589         bool wake_ev;
1590
1591         if (!(req->flags & REQ_F_COMP_LOCKED)) {
1592                 unsigned long flags;
1593
1594                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1595                 wake_ev = __io_kill_linked_timeout(req);
1596                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1597         } else {
1598                 wake_ev = __io_kill_linked_timeout(req);
1599         }
1600
1601         if (wake_ev)
1602                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1603 }
1604
1605 static struct io_kiocb *io_req_link_next(struct io_kiocb *req)
1606 {
1607         struct io_kiocb *nxt;
1608
1609         /*
1610          * The list should never be empty when we are called here. But could
1611          * potentially happen if the chain is messed up, check to be on the
1612          * safe side.
1613          */
1614         if (unlikely(list_empty(&req->link_list)))
1615                 return NULL;
1616
1617         nxt = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1618         list_del_init(&req->link_list);
1619         if (!list_empty(&nxt->link_list))
1620                 nxt->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
1621         return nxt;
1622 }
1623
1624 /*
1625  * Called if REQ_F_LINK_HEAD is set, and we fail the head request
1626  */
1627 static void __io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1628 {
1629         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1630
1631         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1632                 struct io_kiocb *link = list_first_entry(&req->link_list,
1633                                                 struct io_kiocb, link_list);
1634
1635                 list_del_init(&link->link_list);
1636                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1637
1638                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1639                 __io_double_put_req(link);
1640                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1641         }
1642
1643         io_commit_cqring(ctx);
1644         io_cqring_ev_posted(ctx);
1645 }
1646
1647 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1648 {
1649         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1650
1651         if (!(req->flags & REQ_F_COMP_LOCKED)) {
1652                 unsigned long flags;
1653
1654                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1655                 __io_fail_links(req);
1656                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1657         } else {
1658                 __io_fail_links(req);
1659         }
1660
1661         io_cqring_ev_posted(ctx);
1662 }
1663
1664 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1665 {
1666         req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1667         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
1668                 io_kill_linked_timeout(req);
1669
1670         /*
1671          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1672          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1673          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1674          * of the chain.
1675          */
1676         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)))
1677                 return io_req_link_next(req);
1678         io_fail_links(req);
1679         return NULL;
1680 }
1681
1682 static struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1683 {
1684         if (likely(!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)))
1685                 return NULL;
1686         return __io_req_find_next(req);
1687 }
1688
1689 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req, struct callback_head *cb)
1690 {
1691         struct task_struct *tsk = req->task;
1692         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1693         int ret, notify = TWA_RESUME;
1694
1695         /*
1696          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup.
1697          * If we're not using an eventfd, then TWA_RESUME is always fine,
1698          * as we won't have dependencies between request completions for
1699          * other kernel wait conditions.
1700          */
1701         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
1702                 notify = 0;
1703         else if (ctx->cq_ev_fd)
1704                 notify = TWA_SIGNAL;
1705
1706         ret = task_work_add(tsk, cb, notify);
1707         if (!ret)
1708                 wake_up_process(tsk);
1709         return ret;
1710 }
1711
1712 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
1713 {
1714         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1715
1716         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1717         io_cqring_fill_event(req, error);
1718         io_commit_cqring(ctx);
1719         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1720
1721         io_cqring_ev_posted(ctx);
1722         req_set_fail_links(req);
1723         io_double_put_req(req);
1724 }
1725
1726 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
1727 {
1728         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1729
1730         __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
1731 }
1732
1733 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
1734 {
1735         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1736
1737         if (!__io_sq_thread_acquire_mm(ctx)) {
1738                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1739                 __io_queue_sqe(req, NULL, NULL);
1740                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1741         } else {
1742                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
1743         }
1744 }
1745
1746 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
1747 {
1748         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1749
1750         __io_req_task_submit(req);
1751 }
1752
1753 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
1754 {
1755         int ret;
1756
1757         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
1758
1759         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work);
1760         if (unlikely(ret)) {
1761                 struct task_struct *tsk;
1762
1763                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
1764                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
1765                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
1766                 wake_up_process(tsk);
1767         }
1768 }
1769
1770 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
1771 {
1772         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
1773
1774         if (nxt)
1775                 io_req_task_queue(nxt);
1776 }
1777
1778 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
1779 {
1780         io_queue_next(req);
1781         __io_free_req(req);
1782 }
1783
1784 struct req_batch {
1785         void *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
1786         int to_free;
1787 };
1788
1789 static void __io_req_free_batch_flush(struct io_ring_ctx *ctx,
1790                                       struct req_batch *rb)
1791 {
1792         kmem_cache_free_bulk(req_cachep, rb->to_free, rb->reqs);
1793         percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->to_free);
1794         rb->to_free = 0;
1795 }
1796
1797 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
1798                                      struct req_batch *rb)
1799 {
1800         if (rb->to_free)
1801                 __io_req_free_batch_flush(ctx, rb);
1802 }
1803
1804 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req)
1805 {
1806         if (unlikely(io_is_fallback_req(req))) {
1807                 io_free_req(req);
1808                 return;
1809         }
1810         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
1811                 io_queue_next(req);
1812
1813         io_dismantle_req(req);
1814         rb->reqs[rb->to_free++] = req;
1815         if (unlikely(rb->to_free == ARRAY_SIZE(rb->reqs)))
1816                 __io_req_free_batch_flush(req->ctx, rb);
1817 }
1818
1819 /*
1820  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
1821  * was the last reference to this request.
1822  */
1823 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1824 {
1825         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1826
1827         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
1828                 nxt = io_req_find_next(req);
1829                 __io_free_req(req);
1830         }
1831         return nxt;
1832 }
1833
1834 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
1835 {
1836         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
1837                 io_free_req(req);
1838 }
1839
1840 static struct io_wq_work *io_steal_work(struct io_kiocb *req)
1841 {
1842         struct io_kiocb *nxt;
1843
1844         /*
1845          * A ref is owned by io-wq in which context we're. So, if that's the
1846          * last one, it's safe to steal next work. False negatives are Ok,
1847          * it just will be re-punted async in io_put_work()
1848          */
1849         if (refcount_read(&req->refs) != 1)
1850                 return NULL;
1851
1852         nxt = io_req_find_next(req);
1853         return nxt ? &nxt->work : NULL;
1854 }
1855
1856 /*
1857  * Must only be used if we don't need to care about links, usually from
1858  * within the completion handling itself.
1859  */
1860 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1861 {
1862         /* drop both submit and complete references */
1863         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1864                 __io_free_req(req);
1865 }
1866
1867 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1868 {
1869         /* drop both submit and complete references */
1870         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1871                 io_free_req(req);
1872 }
1873
1874 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx, bool noflush)
1875 {
1876         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1877
1878         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1879                 /*
1880                  * noflush == true is from the waitqueue handler, just ensure
1881                  * we wake up the task, and the next invocation will flush the
1882                  * entries. We cannot safely to it from here.
1883                  */
1884                 if (noflush && !list_empty(&ctx->cq_overflow_list))
1885                         return -1U;
1886
1887                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1888         }
1889
1890         /* See comment at the top of this file */
1891         smp_rmb();
1892         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head);
1893 }
1894
1895 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
1896 {
1897         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1898
1899         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
1900         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
1901 }
1902
1903 static int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req)
1904 {
1905         struct io_buffer *kbuf;
1906         int cflags;
1907
1908         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
1909         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
1910         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
1911         req->rw.addr = 0;
1912         kfree(kbuf);
1913         return cflags;
1914 }
1915
1916 static inline bool io_run_task_work(void)
1917 {
1918         if (current->task_works) {
1919                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1920                 task_work_run();
1921                 return true;
1922         }
1923
1924         return false;
1925 }
1926
1927 static void io_iopoll_queue(struct list_head *again)
1928 {
1929         struct io_kiocb *req;
1930
1931         do {
1932                 req = list_first_entry(again, struct io_kiocb, list);
1933                 list_del(&req->list);
1934                 if (!io_rw_reissue(req, -EAGAIN))
1935                         io_complete_rw_common(&req->rw.kiocb, -EAGAIN, NULL);
1936         } while (!list_empty(again));
1937 }
1938
1939 /*
1940  * Find and free completed poll iocbs
1941  */
1942 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1943                                struct list_head *done)
1944 {
1945         struct req_batch rb;
1946         struct io_kiocb *req;
1947         LIST_HEAD(again);
1948
1949         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
1950         smp_rmb();
1951
1952         rb.to_free = 0;
1953         while (!list_empty(done)) {
1954                 int cflags = 0;
1955
1956                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, list);
1957                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
1958                         req->iopoll_completed = 0;
1959                         list_move_tail(&req->list, &again);
1960                         continue;
1961                 }
1962                 list_del(&req->list);
1963
1964                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
1965                         cflags = io_put_kbuf(req);
1966
1967                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
1968                 (*nr_events)++;
1969
1970                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
1971                         io_req_free_batch(&rb, req);
1972         }
1973
1974         io_commit_cqring(ctx);
1975         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
1976                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1977         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
1978
1979         if (!list_empty(&again))
1980                 io_iopoll_queue(&again);
1981 }
1982
1983 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1984                         long min)
1985 {
1986         struct io_kiocb *req, *tmp;
1987         LIST_HEAD(done);
1988         bool spin;
1989         int ret;
1990
1991         /*
1992          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
1993          * off our complete list, and we're under the requested amount.
1994          */
1995         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
1996
1997         ret = 0;
1998         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->poll_list, list) {
1999                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2000
2001                 /*
2002                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2003                  * If we find a request that requires polling, break out
2004                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2005                  */
2006                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2007                         list_move_tail(&req->list, &done);
2008                         continue;
2009                 }
2010                 if (!list_empty(&done))
2011                         break;
2012
2013                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2014                 if (ret < 0)
2015                         break;
2016
2017                 if (ret && spin)
2018                         spin = false;
2019                 ret = 0;
2020         }
2021
2022         if (!list_empty(&done))
2023                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2024
2025         return ret;
2026 }
2027
2028 /*
2029  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2030  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2031  * as a non-spinning completion check.
2032  */
2033 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2034                                 long min)
2035 {
2036         while (!list_empty(&ctx->poll_list) && !need_resched()) {
2037                 int ret;
2038
2039                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2040                 if (ret < 0)
2041                         return ret;
2042                 if (!min || *nr_events >= min)
2043                         return 0;
2044         }
2045
2046         return 1;
2047 }
2048
2049 /*
2050  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2051  * find and complete them.
2052  */
2053 static void io_iopoll_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2054 {
2055         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2056                 return;
2057
2058         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2059         while (!list_empty(&ctx->poll_list)) {
2060                 unsigned int nr_events = 0;
2061
2062                 io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, 1);
2063
2064                 /*
2065                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2066                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2067                  */
2068                 cond_resched();
2069         }
2070         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2071 }
2072
2073 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned *nr_events,
2074                            long min)
2075 {
2076         int iters = 0, ret = 0;
2077
2078         /*
2079          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2080          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2081          * that got punted to a workqueue.
2082          */
2083         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2084         do {
2085                 int tmin = 0;
2086
2087                 /*
2088                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2089                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2090                  * already triggered a CQE (eg in error).
2091                  */
2092                 if (io_cqring_events(ctx, false))
2093                         break;
2094
2095                 /*
2096                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2097                  * application entering polling for a command before it gets
2098                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2099                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2100                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2101                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2102                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2103                  * very same mutex.
2104                  */
2105                 if (!(++iters & 7)) {
2106                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2107                         io_run_task_work();
2108                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2109                 }
2110
2111                 if (*nr_events < min)
2112                         tmin = min - *nr_events;
2113
2114                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, nr_events, tmin);
2115                 if (ret <= 0)
2116                         break;
2117                 ret = 0;
2118         } while (min && !*nr_events && !need_resched());
2119
2120         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2121         return ret;
2122 }
2123
2124 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2125 {
2126         /*
2127          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2128          * thread.
2129          */
2130         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2131                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2132
2133                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2134         }
2135         file_end_write(req->file);
2136 }
2137
2138 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res,
2139                                   struct io_comp_state *cs)
2140 {
2141         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2142         int cflags = 0;
2143
2144         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2145                 kiocb_end_write(req);
2146
2147         if (res != req->result)
2148                 req_set_fail_links(req);
2149         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2150                 cflags = io_put_kbuf(req);
2151         __io_req_complete(req, res, cflags, cs);
2152 }
2153
2154 #ifdef CONFIG_BLOCK
2155 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req, int error)
2156 {
2157         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2158         ssize_t ret = -ECANCELED;
2159         struct iov_iter iter;
2160         int rw;
2161
2162         if (error) {
2163                 ret = error;
2164                 goto end_req;
2165         }
2166
2167         switch (req->opcode) {
2168         case IORING_OP_READV:
2169         case IORING_OP_READ_FIXED:
2170         case IORING_OP_READ:
2171                 rw = READ;
2172                 break;
2173         case IORING_OP_WRITEV:
2174         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2175         case IORING_OP_WRITE:
2176                 rw = WRITE;
2177                 break;
2178         default:
2179                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2180                                 req->opcode);
2181                 goto end_req;
2182         }
2183
2184         ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2185         if (ret < 0)
2186                 goto end_req;
2187         ret = io_setup_async_rw(req, ret, iovec, inline_vecs, &iter);
2188         if (!ret)
2189                 return true;
2190         kfree(iovec);
2191 end_req:
2192         req_set_fail_links(req);
2193         io_req_complete(req, ret);
2194         return false;
2195 }
2196
2197 static void io_rw_resubmit(struct callback_head *cb)
2198 {
2199         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2200         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2201         int err;
2202
2203         err = io_sq_thread_acquire_mm(ctx, req);
2204
2205         if (io_resubmit_prep(req, err)) {
2206                 refcount_inc(&req->refs);
2207                 io_queue_async_work(req);
2208         }
2209 }
2210 #endif
2211
2212 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req, long res)
2213 {
2214 #ifdef CONFIG_BLOCK
2215         int ret;
2216
2217         if ((res != -EAGAIN && res != -EOPNOTSUPP) || io_wq_current_is_worker())
2218                 return false;
2219
2220         init_task_work(&req->task_work, io_rw_resubmit);
2221         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work);
2222         if (!ret)
2223                 return true;
2224 #endif
2225         return false;
2226 }
2227
2228 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2229                              struct io_comp_state *cs)
2230 {
2231         if (!io_rw_reissue(req, res))
2232                 io_complete_rw_common(&req->rw.kiocb, res, cs);
2233 }
2234
2235 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2236 {
2237         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2238
2239         __io_complete_rw(req, res, res2, NULL);
2240 }
2241
2242 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2243 {
2244         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2245
2246         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2247                 kiocb_end_write(req);
2248
2249         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2250                 req_set_fail_links(req);
2251
2252         WRITE_ONCE(req->result, res);
2253         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2254         smp_wmb();
2255         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2256 }
2257
2258 /*
2259  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2260  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2261  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2262  * accessing the kiocb cookie.
2263  */
2264 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2265 {
2266         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2267
2268         /*
2269          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2270          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2271          * different devices.
2272          */
2273         if (list_empty(&ctx->poll_list)) {
2274                 ctx->poll_multi_file = false;
2275         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2276                 struct io_kiocb *list_req;
2277
2278                 list_req = list_first_entry(&ctx->poll_list, struct io_kiocb,
2279                                                 list);
2280                 if (list_req->file != req->file)
2281                         ctx->poll_multi_file = true;
2282         }
2283
2284         /*
2285          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2286          * it to the front so we find it first.
2287          */
2288         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2289                 list_add(&req->list, &ctx->poll_list);
2290         else
2291                 list_add_tail(&req->list, &ctx->poll_list);
2292
2293         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2294             wq_has_sleeper(&ctx->sqo_wait))
2295                 wake_up(&ctx->sqo_wait);
2296 }
2297
2298 static void __io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2299 {
2300         int diff = state->has_refs - state->used_refs;
2301
2302         if (diff)
2303                 fput_many(state->file, diff);
2304         state->file = NULL;
2305 }
2306
2307 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2308 {
2309         if (state->file)
2310                 __io_state_file_put(state);
2311 }
2312
2313 /*
2314  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2315  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2316  * has more than one submission.
2317  */
2318 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2319 {
2320         if (!state)
2321                 return fget(fd);
2322
2323         if (state->file) {
2324                 if (state->fd == fd) {
2325                         state->used_refs++;
2326                         state->ios_left--;
2327                         return state->file;
2328                 }
2329                 __io_state_file_put(state);
2330         }
2331         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2332         if (!state->file)
2333                 return NULL;
2334
2335         state->fd = fd;
2336         state->has_refs = state->ios_left;
2337         state->used_refs = 1;
2338         state->ios_left--;
2339         return state->file;
2340 }
2341
2342 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2343 {
2344 #ifdef CONFIG_BLOCK
2345         return !bdev || queue_is_mq(bdev_get_queue(bdev));
2346 #else
2347         return true;
2348 #endif
2349 }
2350
2351 /*
2352  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2353  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2354  * inline.
2355  */
2356 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2357 {
2358         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2359
2360         if (S_ISBLK(mode)) {
2361                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_bdev))
2362                         return true;
2363                 return false;
2364         }
2365         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2366                 return true;
2367         if (S_ISREG(mode)) {
2368                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2369                     file->f_op != &io_uring_fops)
2370                         return true;
2371                 return false;
2372         }
2373
2374         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2375         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2376                 return true;
2377
2378         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2379                 return false;
2380
2381         if (rw == READ)
2382                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2383
2384         return file->f_op->write_iter != NULL;
2385 }
2386
2387 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2388                       bool force_nonblock)
2389 {
2390         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2391         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2392         unsigned ioprio;
2393         int ret;
2394
2395         if (S_ISREG(file_inode(req->file)->i_mode))
2396                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2397
2398         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2399         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(req->file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2400                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2401                 kiocb->ki_pos = req->file->f_pos;
2402         }
2403         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2404         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2405         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2406         if (unlikely(ret))
2407                 return ret;
2408
2409         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2410         if (ioprio) {
2411                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2412                 if (ret)
2413                         return ret;
2414
2415                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2416         } else
2417                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2418
2419         /* don't allow async punt if RWF_NOWAIT was requested */
2420         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2421                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2422
2423         if (kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT)
2424                 io_get_req_task(req);
2425
2426         if (force_nonblock)
2427                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
2428
2429         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2430                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2431                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2432                         return -EOPNOTSUPP;
2433
2434                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2435                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2436                 req->iopoll_completed = 0;
2437                 io_get_req_task(req);
2438         } else {
2439                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2440                         return -EINVAL;
2441                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2442         }
2443
2444         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2445         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2446         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2447         return 0;
2448 }
2449
2450 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2451 {
2452         switch (ret) {
2453         case -EIOCBQUEUED:
2454                 break;
2455         case -ERESTARTSYS:
2456         case -ERESTARTNOINTR:
2457         case -ERESTARTNOHAND:
2458         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2459                 /*
2460                  * We can't just restart the syscall, since previously
2461                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2462                  * IO with EINTR.
2463                  */
2464                 ret = -EINTR;
2465                 /* fall through */
2466         default:
2467                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2468         }
2469 }
2470
2471 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2472                        struct io_comp_state *cs)
2473 {
2474         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2475
2476         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2477                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2478         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2479                 __io_complete_rw(req, ret, 0, cs);
2480         else
2481                 io_rw_done(kiocb, ret);
2482 }
2483
2484 static ssize_t io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw,
2485                                struct iov_iter *iter)
2486 {
2487         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2488         size_t len = req->rw.len;
2489         struct io_mapped_ubuf *imu;
2490         u16 index, buf_index;
2491         size_t offset;
2492         u64 buf_addr;
2493
2494         /* attempt to use fixed buffers without having provided iovecs */
2495         if (unlikely(!ctx->user_bufs))
2496                 return -EFAULT;
2497
2498         buf_index = req->buf_index;
2499         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2500                 return -EFAULT;
2501
2502         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2503         imu = &ctx->user_bufs[index];
2504         buf_addr = req->rw.addr;
2505
2506         /* overflow */
2507         if (buf_addr + len < buf_addr)
2508                 return -EFAULT;
2509         /* not inside the mapped region */
2510         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2511                 return -EFAULT;
2512
2513         /*
2514          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2515          * and advance us to the beginning.
2516          */
2517         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2518         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2519
2520         if (offset) {
2521                 /*
2522                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2523                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2524                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2525                  * we know that:
2526                  *
2527                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2528                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2529                  *    first and last bvec
2530                  *
2531                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2532                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2533                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2534                  * since we can just skip the first segment, which may not
2535                  * be PAGE_SIZE aligned.
2536                  */
2537                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2538
2539                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2540                         iov_iter_advance(iter, offset);
2541                 } else {
2542                         unsigned long seg_skip;
2543
2544                         /* skip first vec */
2545                         offset -= bvec->bv_len;
2546                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2547
2548                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2549                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2550                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2551                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2552                 }
2553         }
2554
2555         return len;
2556 }
2557
2558 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2559 {
2560         if (needs_lock)
2561                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2562 }
2563
2564 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2565 {
2566         /*
2567          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2568          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2569          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2570          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2571          */
2572         if (needs_lock)
2573                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2574 }
2575
2576 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2577                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2578                                           bool needs_lock)
2579 {
2580         struct io_buffer *head;
2581
2582         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2583                 return kbuf;
2584
2585         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2586
2587         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2588
2589         head = idr_find(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2590         if (head) {
2591                 if (!list_empty(&head->list)) {
2592                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2593                                                         list);
2594                         list_del(&kbuf->list);
2595                 } else {
2596                         kbuf = head;
2597                         idr_remove(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2598                 }
2599                 if (*len > kbuf->len)
2600                         *len = kbuf->len;
2601         } else {
2602                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2603         }
2604
2605         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2606
2607         return kbuf;
2608 }
2609
2610 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2611                                         bool needs_lock)
2612 {
2613         struct io_buffer *kbuf;
2614         u16 bgid;
2615
2616         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2617         bgid = req->buf_index;
2618         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2619         if (IS_ERR(kbuf))
2620                 return kbuf;
2621         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2622         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2623         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2624 }
2625
2626 #ifdef CONFIG_COMPAT
2627 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2628                                 bool needs_lock)
2629 {
2630         struct compat_iovec __user *uiov;
2631         compat_ssize_t clen;
2632         void __user *buf;
2633         ssize_t len;
2634
2635         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2636         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2637                 return -EFAULT;
2638         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2639                 return -EFAULT;
2640         if (clen < 0)
2641                 return -EINVAL;
2642
2643         len = clen;
2644         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2645         if (IS_ERR(buf))
2646                 return PTR_ERR(buf);
2647         iov[0].iov_base = buf;
2648         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2649         return 0;
2650 }
2651 #endif
2652
2653 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2654                                       bool needs_lock)
2655 {
2656         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2657         void __user *buf;
2658         ssize_t len;
2659
2660         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2661                 return -EFAULT;
2662
2663         len = iov[0].iov_len;
2664         if (len < 0)
2665                 return -EINVAL;
2666         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2667         if (IS_ERR(buf))
2668                 return PTR_ERR(buf);
2669         iov[0].iov_base = buf;
2670         iov[0].iov_len = len;
2671         return 0;
2672 }
2673
2674 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2675                                     bool needs_lock)
2676 {
2677         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2678                 struct io_buffer *kbuf;
2679
2680                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2681                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2682                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2683                 return 0;
2684         }
2685         if (!req->rw.len)
2686                 return 0;
2687         else if (req->rw.len > 1)
2688                 return -EINVAL;
2689
2690 #ifdef CONFIG_COMPAT
2691         if (req->ctx->compat)
2692                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2693 #endif
2694
2695         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2696 }
2697
2698 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
2699                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
2700                                bool needs_lock)
2701 {
2702         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2703         size_t sqe_len = req->rw.len;
2704         ssize_t ret;
2705         u8 opcode;
2706
2707         opcode = req->opcode;
2708         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2709                 *iovec = NULL;
2710                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
2711         }
2712
2713         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
2714         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
2715                 return -EINVAL;
2716
2717         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
2718                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2719                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
2720                         if (IS_ERR(buf)) {
2721                                 *iovec = NULL;
2722                                 return PTR_ERR(buf);
2723                         }
2724                         req->rw.len = sqe_len;
2725                 }
2726
2727                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
2728                 *iovec = NULL;
2729                 return ret < 0 ? ret : sqe_len;
2730         }
2731
2732         if (req->io) {
2733                 struct io_async_rw *iorw = &req->io->rw;
2734
2735                 *iovec = iorw->iov;
2736                 iov_iter_init(iter, rw, *iovec, iorw->nr_segs, iorw->size);
2737                 if (iorw->iov == iorw->fast_iov)
2738                         *iovec = NULL;
2739                 return iorw->size;
2740         }
2741
2742         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2743                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
2744                 if (!ret) {
2745                         ret = (*iovec)->iov_len;
2746                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, ret);
2747                 }
2748                 *iovec = NULL;
2749                 return ret;
2750         }
2751
2752 #ifdef CONFIG_COMPAT
2753         if (req->ctx->compat)
2754                 return compat_import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV,
2755                                                 iovec, iter);
2756 #endif
2757
2758         return import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter);
2759 }
2760
2761 /*
2762  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
2763  * by looping over ->read() or ->write() manually.
2764  */
2765 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct file *file, struct kiocb *kiocb,
2766                            struct iov_iter *iter)
2767 {
2768         ssize_t ret = 0;
2769
2770         /*
2771          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
2772          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
2773          * the kiocb to be handled from an async context.
2774          */
2775         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2776                 return -EOPNOTSUPP;
2777         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2778                 return -EAGAIN;
2779
2780         while (iov_iter_count(iter)) {
2781                 struct iovec iovec;
2782                 ssize_t nr;
2783
2784                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
2785                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
2786                 } else {
2787                         /* fixed buffers import bvec */
2788                         iovec.iov_base = kmap(iter->bvec->bv_page)
2789                                                 + iter->iov_offset;
2790                         iovec.iov_len = min(iter->count,
2791                                         iter->bvec->bv_len - iter->iov_offset);
2792                 }
2793
2794                 if (rw == READ) {
2795                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
2796                                               iovec.iov_len, &kiocb->ki_pos);
2797                 } else {
2798                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
2799                                                iovec.iov_len, &kiocb->ki_pos);
2800                 }
2801
2802                 if (iov_iter_is_bvec(iter))
2803                         kunmap(iter->bvec->bv_page);
2804
2805                 if (nr < 0) {
2806                         if (!ret)
2807                                 ret = nr;
2808                         break;
2809                 }
2810                 ret += nr;
2811                 if (nr != iovec.iov_len)
2812                         break;
2813                 iov_iter_advance(iter, nr);
2814         }
2815
2816         return ret;
2817 }
2818
2819 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
2820                           struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
2821                           struct iov_iter *iter)
2822 {
2823         req->io->rw.nr_segs = iter->nr_segs;
2824         req->io->rw.size = io_size;
2825         req->io->rw.iov = iovec;
2826         if (!req->io->rw.iov) {
2827                 req->io->rw.iov = req->io->rw.fast_iov;
2828                 if (req->io->rw.iov != fast_iov)
2829                         memcpy(req->io->rw.iov, fast_iov,
2830                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
2831         } else {
2832                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
2833         }
2834 }
2835
2836 static inline int __io_alloc_async_ctx(struct io_kiocb *req)
2837 {
2838         req->io = kmalloc(sizeof(*req->io), GFP_KERNEL);
2839         return req->io == NULL;
2840 }
2841
2842 static int io_alloc_async_ctx(struct io_kiocb *req)
2843 {
2844         if (!io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2845                 return 0;
2846
2847         return  __io_alloc_async_ctx(req);
2848 }
2849
2850 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
2851                              struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
2852                              struct iov_iter *iter)
2853 {
2854         if (!io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2855                 return 0;
2856         if (!req->io) {
2857                 if (__io_alloc_async_ctx(req))
2858                         return -ENOMEM;
2859
2860                 io_req_map_rw(req, io_size, iovec, fast_iov, iter);
2861         }
2862         return 0;
2863 }
2864
2865 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2866                         bool force_nonblock)
2867 {
2868         struct io_async_ctx *io;
2869         struct iov_iter iter;
2870         ssize_t ret;
2871
2872         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
2873         if (ret)
2874                 return ret;
2875
2876         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
2877                 return -EBADF;
2878
2879         /* either don't need iovec imported or already have it */
2880         if (!req->io || req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
2881                 return 0;
2882
2883         io = req->io;
2884         io->rw.iov = io->rw.fast_iov;
2885         req->io = NULL;
2886         ret = io_import_iovec(READ, req, &io->rw.iov, &iter, !force_nonblock);
2887         req->io = io;
2888         if (ret < 0)
2889                 return ret;
2890
2891         io_req_map_rw(req, ret, io->rw.iov, io->rw.fast_iov, &iter);
2892         return 0;
2893 }
2894
2895 static void io_async_buf_cancel(struct callback_head *cb)
2896 {
2897         struct io_async_rw *rw;
2898         struct io_kiocb *req;
2899
2900         rw = container_of(cb, struct io_async_rw, task_work);
2901         req = rw->wpq.wait.private;
2902         __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
2903 }
2904
2905 static void io_async_buf_retry(struct callback_head *cb)
2906 {
2907         struct io_async_rw *rw;
2908         struct io_kiocb *req;
2909
2910         rw = container_of(cb, struct io_async_rw, task_work);
2911         req = rw->wpq.wait.private;
2912
2913         __io_req_task_submit(req);
2914 }
2915
2916 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
2917                              int sync, void *arg)
2918 {
2919         struct wait_page_queue *wpq;
2920         struct io_kiocb *req = wait->private;
2921         struct io_async_rw *rw = &req->io->rw;
2922         struct wait_page_key *key = arg;
2923         int ret;
2924
2925         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
2926
2927         ret = wake_page_match(wpq, key);
2928         if (ret != 1)
2929                 return ret;
2930
2931         list_del_init(&wait->entry);
2932
2933         init_task_work(&rw->task_work, io_async_buf_retry);
2934         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
2935         refcount_inc(&req->refs);
2936         ret = io_req_task_work_add(req, &rw->task_work);
2937         if (unlikely(ret)) {
2938                 struct task_struct *tsk;
2939
2940                 /* queue just for cancelation */
2941                 init_task_work(&rw->task_work, io_async_buf_cancel);
2942                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
2943                 task_work_add(tsk, &rw->task_work, 0);
2944                 wake_up_process(tsk);
2945         }
2946         return 1;
2947 }
2948
2949 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
2950 {
2951         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2952         int ret;
2953
2954         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
2955         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
2956                 return false;
2957
2958         /* already tried, or we're doing O_DIRECT */
2959         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_WAITQ))
2960                 return false;
2961         /*
2962          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
2963          * support callback based unlocks
2964          */
2965         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
2966                 return false;
2967
2968         /*
2969          * If request type doesn't require req->io to defer in general,
2970          * we need to allocate it here
2971          */
2972         if (!req->io && __io_alloc_async_ctx(req))
2973                 return false;
2974
2975         ret = kiocb_wait_page_queue_init(kiocb, &req->io->rw.wpq,
2976                                                 io_async_buf_func, req);
2977         if (!ret) {
2978                 io_get_req_task(req);
2979                 return true;
2980         }
2981
2982         return false;
2983 }
2984
2985 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
2986 {
2987         if (req->file->f_op->read_iter)
2988                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
2989         return loop_rw_iter(READ, req->file, &req->rw.kiocb, iter);
2990 }
2991
2992 static int io_read(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
2993                    struct io_comp_state *cs)
2994 {
2995         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2996         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2997         struct iov_iter iter;
2998         size_t iov_count;
2999         ssize_t io_size, ret;
3000
3001         ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, &iter, !force_nonblock);
3002         if (ret < 0)
3003                 return ret;
3004
3005         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3006         if (!force_nonblock)
3007                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3008
3009         io_size = ret;
3010         req->result = io_size;
3011
3012         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3013         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ))
3014                 goto copy_iov;
3015
3016         iov_count = iov_iter_count(&iter);
3017         ret = rw_verify_area(READ, req->file, &kiocb->ki_pos, iov_count);
3018         if (!ret) {
3019                 unsigned long nr_segs = iter.nr_segs;
3020                 ssize_t ret2 = 0;
3021
3022                 ret2 = io_iter_do_read(req, &iter);
3023
3024                 /* Catch -EAGAIN return for forced non-blocking submission */
3025                 if (!force_nonblock || (ret2 != -EAGAIN && ret2 != -EIO)) {
3026                         kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3027                 } else {
3028                         iter.count = iov_count;
3029                         iter.nr_segs = nr_segs;
3030 copy_iov:
3031                         ret = io_setup_async_rw(req, io_size, iovec,
3032                                                 inline_vecs, &iter);
3033                         if (ret)
3034                                 goto out_free;
3035                         /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3036                         if (io_rw_should_retry(req)) {
3037                                 ret2 = io_iter_do_read(req, &iter);
3038                                 if (ret2 == -EIOCBQUEUED) {
3039                                         goto out_free;
3040                                 } else if (ret2 != -EAGAIN) {
3041                                         kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3042                                         goto out_free;
3043                                 }
3044                         }
3045                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3046                         return -EAGAIN;
3047                 }
3048         }
3049 out_free:
3050         if (!(req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP))
3051                 kfree(iovec);
3052         return ret;
3053 }
3054
3055 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
3056                          bool force_nonblock)
3057 {
3058         struct io_async_ctx *io;
3059         struct iov_iter iter;
3060         ssize_t ret;
3061
3062         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
3063         if (ret)
3064                 return ret;
3065
3066         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3067                 return -EBADF;
3068
3069         req->fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
3070
3071         /* either don't need iovec imported or already have it */
3072         if (!req->io || req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3073                 return 0;
3074
3075         io = req->io;
3076         io->rw.iov = io->rw.fast_iov;
3077         req->io = NULL;
3078         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &io->rw.iov, &iter, !force_nonblock);
3079         req->io = io;
3080         if (ret < 0)
3081                 return ret;
3082
3083         io_req_map_rw(req, ret, io->rw.iov, io->rw.fast_iov, &iter);
3084         return 0;
3085 }
3086
3087 static int io_write(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3088                     struct io_comp_state *cs)
3089 {
3090         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3091         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3092         struct iov_iter iter;
3093         size_t iov_count;
3094         ssize_t ret, io_size;
3095
3096         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, &iter, !force_nonblock);
3097         if (ret < 0)
3098                 return ret;
3099
3100         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3101         if (!force_nonblock)
3102                 req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3103
3104         io_size = ret;
3105         req->result = io_size;
3106
3107         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3108         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3109                 goto copy_iov;
3110
3111         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3112         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3113             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3114                 goto copy_iov;
3115
3116         iov_count = iov_iter_count(&iter);
3117         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, &kiocb->ki_pos, iov_count);
3118         if (!ret) {
3119                 unsigned long nr_segs = iter.nr_segs;
3120                 ssize_t ret2;
3121
3122                 /*
3123                  * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3124                  * which will be released by another thread in
3125                  * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3126                  * released so that it doesn't complain about the held lock when
3127                  * we return to userspace.
3128                  */
3129                 if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3130                         __sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb,
3131                                                 SB_FREEZE_WRITE, true);
3132                         __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3133                                                 SB_FREEZE_WRITE);
3134                 }
3135                 kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3136
3137                 if (!force_nonblock)
3138                         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = req->fsize;
3139
3140                 if (req->file->f_op->write_iter)
3141                         ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, &iter);
3142                 else
3143                         ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req->file, kiocb, &iter);
3144
3145                 if (!force_nonblock)
3146                         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = RLIM_INFINITY;
3147
3148                 /*
3149                  * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3150                  * retry them without IOCB_NOWAIT.
3151                  */
3152                 if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3153                         ret2 = -EAGAIN;
3154                 if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3155                         kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3156                 } else {
3157                         iter.count = iov_count;
3158                         iter.nr_segs = nr_segs;
3159 copy_iov:
3160                         ret = io_setup_async_rw(req, io_size, iovec,
3161                                                 inline_vecs, &iter);
3162                         if (ret)
3163                                 goto out_free;
3164                         return -EAGAIN;
3165                 }
3166         }
3167 out_free:
3168         if (!(req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP))
3169                 kfree(iovec);
3170         return ret;
3171 }
3172
3173 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3174                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3175 {
3176         struct io_splice* sp = &req->splice;
3177         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3178         int ret;
3179
3180         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3181                 return 0;
3182         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3183                 return -EINVAL;
3184
3185         sp->file_in = NULL;
3186         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3187         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3188
3189         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3190                 return -EINVAL;
3191
3192         ret = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in), &sp->file_in,
3193                           (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3194         if (ret)
3195                 return ret;
3196         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3197
3198         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3199                 /*
3200                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3201                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3202                  */
3203                 io_req_init_async(req);
3204                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3205         }
3206
3207         return 0;
3208 }
3209
3210 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3211                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3212 {
3213         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3214                 return -EINVAL;
3215         return __io_splice_prep(req, sqe);
3216 }
3217
3218 static int io_tee(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3219 {
3220         struct io_splice *sp = &req->splice;
3221         struct file *in = sp->file_in;
3222         struct file *out = sp->file_out;
3223         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3224         long ret = 0;
3225
3226         if (force_nonblock)
3227                 return -EAGAIN;
3228         if (sp->len)
3229                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3230
3231         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3232         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3233
3234         if (ret != sp->len)
3235                 req_set_fail_links(req);
3236         io_req_complete(req, ret);
3237         return 0;
3238 }
3239
3240 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3241 {
3242         struct io_splice* sp = &req->splice;
3243
3244         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3245         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3246         return __io_splice_prep(req, sqe);
3247 }
3248
3249 static int io_splice(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3250 {
3251         struct io_splice *sp = &req->splice;
3252         struct file *in = sp->file_in;
3253         struct file *out = sp->file_out;
3254         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3255         loff_t *poff_in, *poff_out;
3256         long ret = 0;
3257
3258         if (force_nonblock)
3259                 return -EAGAIN;
3260
3261         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3262         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3263
3264         if (sp->len)
3265                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3266
3267         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3268         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3269
3270         if (ret != sp->len)
3271                 req_set_fail_links(req);
3272         io_req_complete(req, ret);
3273         return 0;
3274 }
3275
3276 /*
3277  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3278  */
3279 static int io_nop(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
3280 {
3281         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3282
3283         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3284                 return -EINVAL;
3285
3286         __io_req_complete(req, 0, 0, cs);
3287         return 0;
3288 }
3289
3290 static int io_prep_fsync(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3291 {
3292         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3293
3294         if (!req->file)
3295                 return -EBADF;
3296
3297         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3298                 return -EINVAL;
3299         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3300                 return -EINVAL;
3301
3302         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3303         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3304                 return -EINVAL;
3305
3306         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3307         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3308         return 0;
3309 }
3310
3311 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3312 {
3313         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3314         int ret;
3315
3316         /* fsync always requires a blocking context */
3317         if (force_nonblock)
3318                 return -EAGAIN;
3319
3320         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3321                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3322                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3323         if (ret < 0)
3324                 req_set_fail_links(req);
3325         io_req_complete(req, ret);
3326         return 0;
3327 }
3328
3329 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3330                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3331 {
3332         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3333                 return -EINVAL;
3334         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3335                 return -EINVAL;
3336
3337         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3338         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3339         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3340         req->fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
3341         return 0;
3342 }
3343
3344 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3345 {
3346         int ret;
3347
3348         /* fallocate always requiring blocking context */
3349         if (force_nonblock)
3350                 return -EAGAIN;
3351
3352         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = req->fsize;
3353         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3354                                 req->sync.len);
3355         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = RLIM_INFINITY;
3356         if (ret < 0)
3357                 req_set_fail_links(req);
3358         io_req_complete(req, ret);
3359         return 0;
3360 }
3361
3362 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3363 {
3364         const char __user *fname;
3365         int ret;
3366
3367         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3368                 return -EINVAL;
3369         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3370                 return -EINVAL;
3371         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3372                 return -EBADF;
3373
3374         /* open.how should be already initialised */
3375         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3376                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3377
3378         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3379         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3380         req->open.filename = getname(fname);
3381         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3382                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3383                 req->open.filename = NULL;
3384                 return ret;
3385         }
3386         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3387         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3388         return 0;
3389 }
3390
3391 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3392 {
3393         u64 flags, mode;
3394
3395         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3396                 return 0;
3397         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3398         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3399         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3400         return __io_openat_prep(req, sqe);
3401 }
3402
3403 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3404 {
3405         struct open_how __user *how;
3406         size_t len;
3407         int ret;
3408
3409         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3410                 return 0;
3411         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3412         len = READ_ONCE(sqe->len);
3413         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3414                 return -EINVAL;
3415
3416         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3417                                         len);
3418         if (ret)
3419                 return ret;
3420
3421         return __io_openat_prep(req, sqe);
3422 }
3423
3424 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3425 {
3426         struct open_flags op;
3427         struct file *file;
3428         int ret;
3429
3430         if (force_nonblock)
3431                 return -EAGAIN;
3432
3433         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3434         if (ret)
3435                 goto err;
3436
3437         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3438         if (ret < 0)
3439                 goto err;
3440
3441         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3442         if (IS_ERR(file)) {
3443                 put_unused_fd(ret);
3444                 ret = PTR_ERR(file);
3445         } else {
3446                 fsnotify_open(file);
3447                 fd_install(ret, file);
3448         }
3449 err:
3450         putname(req->open.filename);
3451         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3452         if (ret < 0)
3453                 req_set_fail_links(req);
3454         io_req_complete(req, ret);
3455         return 0;
3456 }
3457
3458 static int io_openat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3459 {
3460         return io_openat2(req, force_nonblock);
3461 }
3462
3463 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3464                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3465 {
3466         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3467         u64 tmp;
3468
3469         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3470                 return -EINVAL;
3471
3472         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3473         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3474                 return -EINVAL;
3475
3476         memset(p, 0, sizeof(*p));
3477         p->nbufs = tmp;
3478         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3479         return 0;
3480 }
3481
3482 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3483                                int bgid, unsigned nbufs)
3484 {
3485         unsigned i = 0;
3486
3487         /* shouldn't happen */
3488         if (!nbufs)
3489                 return 0;
3490
3491         /* the head kbuf is the list itself */
3492         while (!list_empty(&buf->list)) {
3493                 struct io_buffer *nxt;
3494
3495                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3496                 list_del(&nxt->list);
3497                 kfree(nxt);
3498                 if (++i == nbufs)
3499                         return i;
3500         }
3501         i++;
3502         kfree(buf);
3503         idr_remove(&ctx->io_buffer_idr, bgid);
3504
3505         return i;
3506 }
3507
3508 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3509                              struct io_comp_state *cs)
3510 {
3511         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3512         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3513         struct io_buffer *head;
3514         int ret = 0;
3515
3516         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3517
3518         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3519
3520         ret = -ENOENT;
3521         head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3522         if (head)
3523                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3524
3525         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3526         if (ret < 0)
3527                 req_set_fail_links(req);
3528         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3529         return 0;
3530 }
3531
3532 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3533                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3534 {
3535         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3536         u64 tmp;
3537
3538         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3539                 return -EINVAL;
3540
3541         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3542         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3543                 return -E2BIG;
3544         p->nbufs = tmp;
3545         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3546         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3547
3548         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), (p->len * p->nbufs)))
3549                 return -EFAULT;
3550
3551         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3552         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3553         if (tmp > USHRT_MAX)
3554                 return -E2BIG;
3555         p->bid = tmp;
3556         return 0;
3557 }
3558
3559 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3560 {
3561         struct io_buffer *buf;
3562         u64 addr = pbuf->addr;
3563         int i, bid = pbuf->bid;
3564
3565         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3566                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3567                 if (!buf)
3568                         break;
3569
3570                 buf->addr = addr;
3571                 buf->len = pbuf->len;
3572                 buf->bid = bid;
3573                 addr += pbuf->len;
3574                 bid++;
3575                 if (!*head) {
3576                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
3577                         *head = buf;
3578                 } else {
3579                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
3580                 }
3581         }
3582
3583         return i ? i : -ENOMEM;
3584 }
3585
3586 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3587                               struct io_comp_state *cs)
3588 {
3589         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3590         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3591         struct io_buffer *head, *list;
3592         int ret = 0;
3593
3594         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3595
3596         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3597
3598         list = head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3599
3600         ret = io_add_buffers(p, &head);
3601         if (ret < 0)
3602                 goto out;
3603
3604         if (!list) {
3605                 ret = idr_alloc(&ctx->io_buffer_idr, head, p->bgid, p->bgid + 1,
3606                                         GFP_KERNEL);
3607                 if (ret < 0) {
3608                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
3609                         goto out;
3610                 }
3611         }
3612 out:
3613         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3614         if (ret < 0)
3615                 req_set_fail_links(req);
3616         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3617         return 0;
3618 }
3619
3620 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
3621                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3622 {
3623 #if defined(CONFIG_EPOLL)
3624         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3625                 return -EINVAL;
3626         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3627                 return -EINVAL;
3628
3629         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3630         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
3631         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
3632
3633         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
3634                 struct epoll_event __user *ev;
3635
3636                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3637                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
3638                         return -EFAULT;
3639         }
3640
3641         return 0;
3642 #else
3643         return -EOPNOTSUPP;
3644 #endif
3645 }
3646
3647 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3648                         struct io_comp_state *cs)
3649 {
3650 #if defined(CONFIG_EPOLL)
3651         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
3652         int ret;
3653
3654         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
3655         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3656                 return -EAGAIN;
3657
3658         if (ret < 0)
3659                 req_set_fail_links(req);
3660         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3661         return 0;
3662 #else
3663         return -EOPNOTSUPP;
3664 #endif
3665 }
3666
3667 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3668 {
3669 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
3670         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
3671                 return -EINVAL;
3672         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3673                 return -EINVAL;
3674
3675         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3676         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
3677         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
3678         return 0;
3679 #else
3680         return -EOPNOTSUPP;
3681 #endif
3682 }
3683
3684 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3685 {
3686 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
3687         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
3688         int ret;
3689
3690         if (force_nonblock)
3691                 return -EAGAIN;
3692
3693         ret = do_madvise(ma->addr, ma->len, ma->advice);
3694         if (ret < 0)
3695                 req_set_fail_links(req);
3696         io_req_complete(req, ret);
3697         return 0;
3698 #else
3699         return -EOPNOTSUPP;
3700 #endif
3701 }
3702
3703 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3704 {
3705         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
3706                 return -EINVAL;
3707         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3708                 return -EINVAL;
3709
3710         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
3711         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
3712         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
3713         return 0;
3714 }
3715
3716 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3717 {
3718         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
3719         int ret;
3720
3721         if (force_nonblock) {
3722                 switch (fa->advice) {
3723                 case POSIX_FADV_NORMAL:
3724                 case POSIX_FADV_RANDOM:
3725                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
3726                         break;
3727                 default:
3728                         return -EAGAIN;
3729                 }
3730         }
3731
3732         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
3733         if (ret < 0)
3734                 req_set_fail_links(req);
3735         io_req_complete(req, ret);
3736         return 0;
3737 }
3738
3739 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3740 {
3741         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3742                 return -EINVAL;
3743         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3744                 return -EINVAL;
3745         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
3746                 return -EBADF;
3747
3748         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3749         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
3750         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3751         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3752         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
3753
3754         return 0;
3755 }
3756
3757 static int io_statx(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3758 {
3759         struct io_statx *ctx = &req->statx;
3760         int ret;
3761
3762         if (force_nonblock) {
3763                 /* only need file table for an actual valid fd */
3764                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
3765                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
3766                 return -EAGAIN;
3767         }
3768
3769         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
3770                        ctx->buffer);
3771
3772         if (ret < 0)
3773                 req_set_fail_links(req);
3774         io_req_complete(req, ret);
3775         return 0;
3776 }
3777
3778 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3779 {
3780         /*
3781          * If we queue this for async, it must not be cancellable. That would
3782          * leave the 'file' in an undeterminate state, and here need to modify
3783          * io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3784          */
3785         io_req_init_async(req);
3786         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NO_CANCEL;
3787
3788         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3789                 return -EINVAL;
3790         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
3791             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
3792                 return -EINVAL;
3793         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
3794                 return -EBADF;
3795
3796         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
3797         if ((req->file && req->file->f_op == &io_uring_fops) ||
3798             req->close.fd == req->ctx->ring_fd)
3799                 return -EBADF;
3800
3801         req->close.put_file = NULL;
3802         return 0;
3803 }
3804
3805 static int io_close(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3806                     struct io_comp_state *cs)
3807 {
3808         struct io_close *close = &req->close;
3809         int ret;
3810
3811         /* might be already done during nonblock submission */
3812         if (!close->put_file) {
3813                 ret = __close_fd_get_file(close->fd, &close->put_file);
3814                 if (ret < 0)
3815                         return (ret == -ENOENT) ? -EBADF : ret;
3816         }
3817
3818         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
3819         if (close->put_file->f_op->flush && force_nonblock) {
3820                 /* was never set, but play safe */
3821                 req->flags &= ~REQ_F_NOWAIT;
3822                 /* avoid grabbing files - we don't need the files */
3823                 req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
3824                 return -EAGAIN;
3825         }
3826
3827         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
3828         ret = filp_close(close->put_file, req->work.files);
3829         if (ret < 0)
3830                 req_set_fail_links(req);
3831         fput(close->put_file);
3832         close->put_file = NULL;
3833         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3834         return 0;
3835 }
3836
3837 static int io_prep_sfr(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3838 {
3839         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3840
3841         if (!req->file)
3842                 return -EBADF;
3843
3844         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3845                 return -EINVAL;
3846         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3847                 return -EINVAL;
3848
3849         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3850         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3851         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
3852         return 0;
3853 }
3854
3855 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3856 {
3857         int ret;
3858
3859         /* sync_file_range always requires a blocking context */
3860         if (force_nonblock)
3861                 return -EAGAIN;
3862
3863         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
3864                                 req->sync.flags);
3865         if (ret < 0)
3866                 req_set_fail_links(req);
3867         io_req_complete(req, ret);
3868         return 0;
3869 }
3870
3871 #if defined(CONFIG_NET)
3872 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
3873                               struct io_async_msghdr *kmsg)
3874 {
3875         if (req->io)
3876                 return -EAGAIN;
3877         if (io_alloc_async_ctx(req)) {
3878                 if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
3879                         kfree(kmsg->iov);
3880                 return -ENOMEM;
3881         }
3882         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3883         memcpy(&req->io->msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
3884         return -EAGAIN;
3885 }
3886
3887 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3888 {
3889         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3890         struct io_async_ctx *io = req->io;
3891         int ret;
3892
3893         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3894                 return -EINVAL;
3895
3896         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
3897         sr->msg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3898         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
3899
3900 #ifdef CONFIG_COMPAT
3901         if (req->ctx->compat)
3902                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
3903 #endif
3904
3905         if (!io || req->opcode == IORING_OP_SEND)
3906                 return 0;
3907         /* iovec is already imported */
3908         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3909                 return 0;
3910
3911         io->msg.iov = io->msg.fast_iov;
3912         ret = sendmsg_copy_msghdr(&io->msg.msg, sr->msg, sr->msg_flags,
3913                                         &io->msg.iov);
3914         if (!ret)
3915                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3916         return ret;
3917 }
3918
3919 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3920                       struct io_comp_state *cs)
3921 {
3922         struct io_async_msghdr *kmsg = NULL;
3923         struct socket *sock;
3924         int ret;
3925
3926         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3927         if (sock) {
3928                 struct io_async_ctx io;
3929                 unsigned flags;
3930
3931                 if (req->io) {
3932                         kmsg = &req->io->msg;
3933                         kmsg->msg.msg_name = &req->io->msg.addr;
3934                         /* if iov is set, it's allocated already */
3935                         if (!kmsg->iov)
3936                                 kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
3937                         kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
3938                 } else {
3939                         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3940
3941                         kmsg = &io.msg;
3942                         kmsg->msg.msg_name = &io.msg.addr;
3943
3944                         io.msg.iov = io.msg.fast_iov;
3945                         ret = sendmsg_copy_msghdr(&io.msg.msg, sr->msg,
3946                                         sr->msg_flags, &io.msg.iov);
3947                         if (ret)
3948                                 return ret;
3949                 }
3950
3951                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3952                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3953                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3954                 else if (force_nonblock)
3955                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3956
3957                 ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
3958                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3959                         return io_setup_async_msg(req, kmsg);
3960                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3961                         ret = -EINTR;
3962         }
3963
3964         if (kmsg && kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
3965                 kfree(kmsg->iov);
3966         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3967         if (ret < 0)
3968                 req_set_fail_links(req);
3969         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3970         return 0;
3971 }
3972
3973 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3974                    struct io_comp_state *cs)
3975 {
3976         struct socket *sock;
3977         int ret;
3978
3979         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3980         if (sock) {
3981                 struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3982                 struct msghdr msg;
3983                 struct iovec iov;
3984                 unsigned flags;
3985
3986                 ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov,
3987                                                 &msg.msg_iter);
3988                 if (ret)
3989                         return ret;
3990
3991                 msg.msg_name = NULL;
3992                 msg.msg_control = NULL;
3993                 msg.msg_controllen = 0;
3994                 msg.msg_namelen = 0;
3995
3996                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3997                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3998                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3999                 else if (force_nonblock)
4000                         flags |= MSG_DONTWAIT;
4001
4002                 msg.msg_flags = flags;
4003                 ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4004                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4005                         return -EAGAIN;
4006                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4007                         ret = -EINTR;
4008         }
4009
4010         if (ret < 0)
4011                 req_set_fail_links(req);
4012         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4013         return 0;
4014 }
4015
4016 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req, struct io_async_ctx *io)
4017 {
4018         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4019         struct iovec __user *uiov;
4020         size_t iov_len;
4021         int ret;
4022
4023         ret = __copy_msghdr_from_user(&io->msg.msg, sr->msg, &io->msg.uaddr,
4024                                         &uiov, &iov_len);
4025         if (ret)
4026                 return ret;
4027
4028         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4029                 if (iov_len > 1)
4030                         return -EINVAL;
4031                 if (copy_from_user(io->msg.iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4032                         return -EFAULT;
4033                 sr->len = io->msg.iov[0].iov_len;
4034                 iov_iter_init(&io->msg.msg.msg_iter, READ, io->msg.iov, 1,
4035                                 sr->len);
4036                 io->msg.iov = NULL;
4037         } else {
4038                 ret = import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4039                                         &io->msg.iov, &io->msg.msg.msg_iter);
4040                 if (ret > 0)
4041                         ret = 0;
4042         }
4043
4044         return ret;
4045 }
4046
4047 #ifdef CONFIG_COMPAT
4048 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4049                                         struct io_async_ctx *io)
4050 {
4051         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4052         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4053         struct compat_iovec __user *uiov;
4054         compat_uptr_t ptr;
4055         compat_size_t len;
4056         int ret;
4057
4058         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->msg;
4059         ret = __get_compat_msghdr(&io->msg.msg, msg_compat, &io->msg.uaddr,
4060                                         &ptr, &len);
4061         if (ret)
4062                 return ret;
4063
4064         uiov = compat_ptr(ptr);
4065         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4066                 compat_ssize_t clen;
4067
4068                 if (len > 1)
4069                         return -EINVAL;
4070                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4071                         return -EFAULT;
4072                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4073                         return -EFAULT;
4074                 if (clen < 0)
4075                         return -EINVAL;
4076                 sr->len = io->msg.iov[0].iov_len;
4077                 io->msg.iov = NULL;
4078         } else {
4079                 ret = compat_import_iovec(READ, uiov, len, UIO_FASTIOV,
4080                                                 &io->msg.iov,
4081                                                 &io->msg.msg.msg_iter);
4082                 if (ret < 0)
4083                         return ret;
4084         }
4085
4086         return 0;
4087 }
4088 #endif
4089
4090 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req, struct io_async_ctx *io)
4091 {
4092         io->msg.iov = io->msg.fast_iov;
4093
4094 #ifdef CONFIG_COMPAT
4095         if (req->ctx->compat)
4096                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, io);
4097 #endif
4098
4099         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, io);
4100 }
4101
4102 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4103                                                int *cflags, bool needs_lock)
4104 {
4105         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4106         struct io_buffer *kbuf;
4107
4108         if (!(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
4109                 return NULL;
4110
4111         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4112         if (IS_ERR(kbuf))
4113                 return kbuf;
4114
4115         sr->kbuf = kbuf;
4116         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4117
4118         *cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
4119         *cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
4120         return kbuf;
4121 }
4122
4123 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4124                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4125 {
4126         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4127         struct io_async_ctx *io = req->io;
4128         int ret;
4129
4130         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4131                 return -EINVAL;
4132
4133         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4134         sr->msg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4135         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4136         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4137
4138 #ifdef CONFIG_COMPAT
4139         if (req->ctx->compat)
4140                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4141 #endif
4142
4143         if (!io || req->opcode == IORING_OP_RECV)
4144                 return 0;
4145         /* iovec is already imported */
4146         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
4147                 return 0;
4148
4149         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, io);
4150         if (!ret)
4151                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4152         return ret;
4153 }
4154
4155 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4156                       struct io_comp_state *cs)
4157 {
4158         struct io_async_msghdr *kmsg = NULL;
4159         struct socket *sock;
4160         int ret, cflags = 0;
4161
4162         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4163         if (sock) {
4164                 struct io_buffer *kbuf;
4165                 struct io_async_ctx io;
4166                 unsigned flags;
4167
4168                 if (req->io) {
4169                         kmsg = &req->io->msg;
4170                         kmsg->msg.msg_name = &req->io->msg.addr;
4171                         /* if iov is set, it's allocated already */
4172                         if (!kmsg->iov)
4173                                 kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4174                         kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4175                 } else {
4176                         kmsg = &io.msg;
4177                         kmsg->msg.msg_name = &io.msg.addr;
4178
4179                         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &io);
4180                         if (ret)
4181                                 return ret;
4182                 }
4183
4184                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, &cflags, !force_nonblock);
4185                 if (IS_ERR(kbuf)) {
4186                         return PTR_ERR(kbuf);
4187                 } else if (kbuf) {
4188                         kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4189                         iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->iov,
4190                                         1, req->sr_msg.len);
4191                 }
4192
4193                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
4194                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
4195                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4196                 else if (force_nonblock)
4197                         flags |= MSG_DONTWAIT;
4198
4199                 ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.msg,
4200                                                 kmsg->uaddr, flags);
4201                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4202                         return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4203                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4204                         ret = -EINTR;
4205         }
4206
4207         if (kmsg && kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4208                 kfree(kmsg->iov);
4209         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4210         if (ret < 0)
4211                 req_set_fail_links(req);
4212         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4213         return 0;
4214 }
4215
4216 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4217                    struct io_comp_state *cs)
4218 {
4219         struct io_buffer *kbuf = NULL;
4220         struct socket *sock;
4221         int ret, cflags = 0;
4222
4223         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4224         if (sock) {
4225                 struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4226                 void __user *buf = sr->buf;
4227                 struct msghdr msg;
4228                 struct iovec iov;
4229                 unsigned flags;
4230
4231                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, &cflags, !force_nonblock);
4232                 if (IS_ERR(kbuf))
4233                         return PTR_ERR(kbuf);
4234                 else if (kbuf)
4235                         buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4236
4237                 ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov,
4238                                                 &msg.msg_iter);
4239                 if (ret) {
4240                         kfree(kbuf);
4241                         return ret;
4242                 }
4243
4244                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4245                 msg.msg_name = NULL;
4246                 msg.msg_control = NULL;
4247                 msg.msg_controllen = 0;
4248                 msg.msg_namelen = 0;
4249                 msg.msg_iocb = NULL;
4250                 msg.msg_flags = 0;
4251
4252                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
4253                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
4254                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4255                 else if (force_nonblock)
4256                         flags |= MSG_DONTWAIT;
4257
4258                 ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4259                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4260                         return -EAGAIN;
4261                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4262                         ret = -EINTR;
4263         }
4264
4265         kfree(kbuf);
4266         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4267         if (ret < 0)
4268                 req_set_fail_links(req);
4269         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4270         return 0;
4271 }
4272
4273 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4274 {
4275         struct io_accept *accept = &req->accept;
4276
4277         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4278                 return -EINVAL;
4279         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4280                 return -EINVAL;
4281
4282         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4283         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4284         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4285         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4286         return 0;
4287 }
4288
4289 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4290                      struct io_comp_state *cs)
4291 {
4292         struct io_accept *accept = &req->accept;
4293         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4294         int ret;
4295
4296         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4297                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4298
4299         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4300                                         accept->addr_len, accept->flags,
4301                                         accept->nofile);
4302         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4303                 return -EAGAIN;
4304         if (ret < 0) {
4305                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4306                         ret = -EINTR;
4307                 req_set_fail_links(req);
4308         }
4309         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4310         return 0;
4311 }
4312
4313 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4314 {
4315         struct io_connect *conn = &req->connect;
4316         struct io_async_ctx *io = req->io;
4317
4318         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4319                 return -EINVAL;
4320         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4321                 return -EINVAL;
4322
4323         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4324         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4325
4326         if (!io)
4327                 return 0;
4328
4329         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len,
4330                                         &io->connect.address);
4331 }
4332
4333 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4334                       struct io_comp_state *cs)
4335 {
4336         struct io_async_ctx __io, *io;
4337         unsigned file_flags;
4338         int ret;
4339
4340         if (req->io) {
4341                 io = req->io;
4342         } else {
4343                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4344                                                 req->connect.addr_len,
4345                                                 &__io.connect.address);
4346                 if (ret)
4347                         goto out;
4348                 io = &__io;
4349         }
4350
4351         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4352
4353         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->connect.address,
4354                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4355         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4356                 if (req->io)
4357                         return -EAGAIN;
4358                 if (io_alloc_async_ctx(req)) {
4359                         ret = -ENOMEM;
4360                         goto out;
4361                 }
4362                 memcpy(&req->io->connect, &__io.connect, sizeof(__io.connect));
4363                 return -EAGAIN;
4364         }
4365         if (ret == -ERESTARTSYS)
4366                 ret = -EINTR;
4367 out:
4368         if (ret < 0)
4369                 req_set_fail_links(req);
4370         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4371         return 0;
4372 }
4373 #else /* !CONFIG_NET */
4374 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4375 {
4376         return -EOPNOTSUPP;
4377 }
4378
4379 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4380                       struct io_comp_state *cs)
4381 {
4382         return -EOPNOTSUPP;
4383 }
4384
4385 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4386                    struct io_comp_state *cs)
4387 {
4388         return -EOPNOTSUPP;
4389 }
4390
4391 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4392                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4393 {
4394         return -EOPNOTSUPP;
4395 }
4396
4397 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4398                       struct io_comp_state *cs)
4399 {
4400         return -EOPNOTSUPP;
4401 }
4402
4403 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4404                    struct io_comp_state *cs)
4405 {
4406         return -EOPNOTSUPP;
4407 }
4408
4409 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4410 {
4411         return -EOPNOTSUPP;
4412 }
4413
4414 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4415                      struct io_comp_state *cs)
4416 {
4417         return -EOPNOTSUPP;
4418 }
4419
4420 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4421 {
4422         return -EOPNOTSUPP;
4423 }
4424
4425 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4426                       struct io_comp_state *cs)
4427 {
4428         return -EOPNOTSUPP;
4429 }
4430 #endif /* CONFIG_NET */
4431
4432 struct io_poll_table {
4433         struct poll_table_struct pt;
4434         struct io_kiocb *req;
4435         int error;
4436 };
4437
4438 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4439                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4440 {
4441         int ret;
4442
4443         /* for instances that support it check for an event match first: */
4444         if (mask && !(mask & poll->events))
4445                 return 0;
4446
4447         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4448
4449         list_del_init(&poll->wait.entry);
4450
4451         req->result = mask;
4452         init_task_work(&req->task_work, func);
4453         /*
4454          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4455          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4456          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4457          * have the needed state needed for it anyway.
4458          */
4459         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work);
4460         if (unlikely(ret)) {
4461                 struct task_struct *tsk;
4462
4463                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4464                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
4465                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
4466                 wake_up_process(tsk);
4467         }
4468         return 1;
4469 }
4470
4471 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4472         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4473 {
4474         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4475
4476         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4477                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4478
4479                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4480         }
4481
4482         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4483         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4484                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4485                 return true;
4486         }
4487
4488         return false;
4489 }
4490
4491 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4492 {
4493         struct io_poll_iocb *poll = (struct io_poll_iocb *) req->io;
4494
4495         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4496
4497         if (poll && poll->head) {
4498                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4499
4500                 spin_lock(&head->lock);
4501                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4502                 if (poll->wait.private)
4503                         refcount_dec(&req->refs);
4504                 poll->head = NULL;
4505                 spin_unlock(&head->lock);
4506         }
4507 }
4508
4509 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4510 {
4511         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4512
4513         io_poll_remove_double(req);
4514         req->poll.done = true;
4515         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
4516         io_commit_cqring(ctx);
4517 }
4518
4519 static void io_poll_task_handler(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
4520 {
4521         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4522
4523         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4524                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4525                 return;
4526         }
4527
4528         hash_del(&req->hash_node);
4529         io_poll_complete(req, req->result, 0);
4530         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
4531         *nxt = io_put_req_find_next(req);
4532         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4533
4534         io_cqring_ev_posted(ctx);
4535 }
4536
4537 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4538 {
4539         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4540         struct io_kiocb *nxt = NULL;
4541
4542         io_poll_task_handler(req, &nxt);
4543         if (nxt)
4544                 __io_req_task_submit(nxt);
4545 }
4546
4547 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4548                                int sync, void *key)
4549 {
4550         struct io_kiocb *req = wait->private;
4551         struct io_poll_iocb *poll = (struct io_poll_iocb *) req->io;
4552         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4553
4554         /* for instances that support it check for an event match first: */
4555         if (mask && !(mask & poll->events))
4556                 return 0;
4557
4558         if (req->poll.head) {
4559                 bool done;
4560
4561                 spin_lock(&req->poll.head->lock);
4562                 done = list_empty(&req->poll.wait.entry);
4563                 if (!done)
4564                         list_del_init(&req->poll.wait.entry);
4565                 spin_unlock(&req->poll.head->lock);
4566                 if (!done)
4567                         __io_async_wake(req, poll, mask, io_poll_task_func);
4568         }
4569         refcount_dec(&req->refs);
4570         return 1;
4571 }
4572
4573 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
4574                               wait_queue_func_t wake_func)
4575 {
4576         poll->head = NULL;
4577         poll->done = false;
4578         poll->canceled = false;
4579         poll->events = events;
4580         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
4581         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
4582 }
4583
4584 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
4585                             struct wait_queue_head *head)
4586 {
4587         struct io_kiocb *req = pt->req;
4588
4589         /*
4590          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
4591          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
4592          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
4593          */
4594         if (unlikely(poll->head)) {
4595                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
4596                 if (req->io) {
4597                         pt->error = -EINVAL;
4598                         return;
4599                 }
4600                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
4601                 if (!poll) {
4602                         pt->error = -ENOMEM;
4603                         return;
4604                 }
4605                 io_init_poll_iocb(poll, req->poll.events, io_poll_double_wake);
4606                 refcount_inc(&req->refs);
4607                 poll->wait.private = req;
4608                 req->io = (void *) poll;
4609         }
4610
4611         pt->error = 0;
4612         poll->head = head;
4613
4614         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
4615                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
4616         else
4617                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
4618 }
4619
4620 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
4621                                struct poll_table_struct *p)
4622 {
4623         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
4624
4625         __io_queue_proc(&pt->req->apoll->poll, pt, head);
4626 }
4627
4628 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
4629 {
4630         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4631         struct async_poll *apoll = req->apoll;
4632         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4633
4634         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
4635
4636         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
4637                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4638                 return;
4639         }
4640
4641         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
4642         if (hash_hashed(&req->hash_node))
4643                 hash_del(&req->hash_node);
4644
4645         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4646
4647         /* restore ->work in case we need to retry again */
4648         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
4649                 memcpy(&req->work, &apoll->work, sizeof(req->work));
4650         kfree(apoll);
4651
4652         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
4653                 __io_req_task_submit(req);
4654         else
4655                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
4656 }
4657
4658 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
4659                         void *key)
4660 {
4661         struct io_kiocb *req = wait->private;
4662         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
4663
4664         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
4665                                         key_to_poll(key));
4666
4667         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
4668 }
4669
4670 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
4671 {
4672         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4673         struct hlist_head *list;
4674
4675         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
4676         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
4677 }
4678
4679 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
4680                                       struct io_poll_iocb *poll,
4681                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
4682                                       wait_queue_func_t wake_func)
4683         __acquires(&ctx->completion_lock)
4684 {
4685         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4686         bool cancel = false;
4687
4688         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
4689         poll->file = req->file;
4690         poll->wait.private = req;
4691
4692         ipt->pt._key = mask;
4693         ipt->req = req;
4694         ipt->error = -EINVAL;
4695
4696         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
4697
4698         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4699         if (likely(poll->head)) {
4700                 spin_lock(&poll->head->lock);
4701                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
4702                         if (ipt->error)
4703                                 cancel = true;
4704                         ipt->error = 0;
4705                         mask = 0;
4706                 }
4707                 if (mask || ipt->error)
4708                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4709                 else if (cancel)
4710                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4711                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
4712                         io_poll_req_insert(req);
4713                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4714         }
4715
4716         return mask;
4717 }
4718
4719 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
4720 {
4721         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
4722         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4723         struct async_poll *apoll;
4724         struct io_poll_table ipt;
4725         __poll_t mask, ret;
4726         bool had_io;
4727
4728         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
4729                 return false;
4730         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
4731                 return false;
4732         if (!def->pollin && !def->pollout)
4733                 return false;
4734
4735         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
4736         if (unlikely(!apoll))
4737                 return false;
4738
4739         req->flags |= REQ_F_POLLED;
4740         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
4741                 memcpy(&apoll->work, &req->work, sizeof(req->work));
4742         had_io = req->io != NULL;
4743
4744         io_get_req_task(req);
4745         req->apoll = apoll;
4746         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
4747
4748         mask = 0;
4749         if (def->pollin)
4750                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
4751         if (def->pollout)
4752                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
4753         mask |= POLLERR | POLLPRI;
4754
4755         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
4756
4757         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
4758                                         io_async_wake);
4759         if (ret) {
4760                 ipt.error = 0;
4761                 /* only remove double add if we did it here */
4762                 if (!had_io)
4763                         io_poll_remove_double(req);
4764                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4765                 if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
4766                         memcpy(&req->work, &apoll->work, sizeof(req->work));
4767                 kfree(apoll);
4768                 return false;
4769         }
4770         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4771         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
4772                                         apoll->poll.events);
4773         return true;
4774 }
4775
4776 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
4777                                  struct io_poll_iocb *poll)
4778 {
4779         bool do_complete = false;
4780
4781         spin_lock(&poll->head->lock);
4782         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4783         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
4784                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4785                 do_complete = true;
4786         }
4787         spin_unlock(&poll->head->lock);
4788         hash_del(&req->hash_node);
4789         return do_complete;
4790 }
4791
4792 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
4793 {
4794         bool do_complete;
4795
4796         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
4797                 io_poll_remove_double(req);
4798                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
4799         } else {
4800                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
4801
4802                 /* non-poll requests have submit ref still */
4803                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
4804                 if (do_complete) {
4805                         io_put_req(req);
4806                         /*
4807                          * restore ->work because we will call
4808                          * io_req_work_drop_env below when dropping the
4809                          * final reference.
4810                          */
4811                         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
4812                                 memcpy(&req->work, &apoll->work,
4813                                        sizeof(req->work));
4814                         kfree(apoll);
4815                 }
4816         }
4817
4818         if (do_complete) {
4819                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
4820                 io_commit_cqring(req->ctx);
4821                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
4822                 io_put_req(req);
4823         }
4824
4825         return do_complete;
4826 }
4827
4828 static void io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx)
4829 {
4830         struct hlist_node *tmp;
4831         struct io_kiocb *req;
4832         int posted = 0, i;
4833
4834         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4835         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
4836                 struct hlist_head *list;
4837
4838                 list = &ctx->cancel_hash[i];
4839                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node)
4840                         posted += io_poll_remove_one(req);
4841         }
4842         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4843
4844         if (posted)
4845                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4846 }
4847
4848 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
4849 {
4850         struct hlist_head *list;
4851         struct io_kiocb *req;
4852
4853         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
4854         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
4855                 if (sqe_addr != req->user_data)
4856                         continue;
4857                 if (io_poll_remove_one(req))
4858                         return 0;
4859                 return -EALREADY;
4860         }
4861
4862         return -ENOENT;
4863 }
4864
4865 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
4866                                const struct io_uring_sqe *sqe)
4867 {
4868         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4869                 return -EINVAL;
4870         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
4871             sqe->poll_events)
4872                 return -EINVAL;
4873
4874         req->poll.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4875         return 0;
4876 }
4877
4878 /*
4879  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
4880  * and remove it if found.
4881  */
4882 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req)
4883 {
4884         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4885         u64 addr;
4886         int ret;
4887
4888         addr = req->poll.addr;
4889         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4890         ret = io_poll_cancel(ctx, addr);
4891         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4892
4893         if (ret < 0)
4894                 req_set_fail_links(req);
4895         io_req_complete(req, ret);
4896         return 0;
4897 }
4898
4899 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
4900                         void *key)
4901 {
4902         struct io_kiocb *req = wait->private;
4903         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
4904
4905         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
4906 }
4907
4908 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
4909                                struct poll_table_struct *p)
4910 {
4911         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
4912
4913         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head);
4914 }
4915
4916 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4917 {
4918         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
4919         u32 events;
4920
4921         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4922                 return -EINVAL;
4923         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
4924                 return -EINVAL;
4925         if (!poll->file)
4926                 return -EBADF;
4927
4928         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
4929 #ifdef __BIG_ENDIAN
4930         events = swahw32(events);
4931 #endif
4932         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
4933                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
4934
4935         io_get_req_task(req);
4936         return 0;
4937 }
4938
4939 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req)
4940 {
4941         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
4942         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4943         struct io_poll_table ipt;
4944         __poll_t mask;
4945
4946         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
4947         INIT_LIST_HEAD(&req->list);
4948         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
4949
4950         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
4951                                         io_poll_wake);
4952
4953         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
4954                 ipt.error = 0;
4955                 io_poll_complete(req, mask, 0);
4956         }
4957         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4958
4959         if (mask) {
4960                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4961                 io_put_req(req);
4962         }
4963         return ipt.error;
4964 }
4965
4966 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
4967 {
4968         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
4969                                                 struct io_timeout_data, timer);
4970         struct io_kiocb *req = data->req;
4971         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4972         unsigned long flags;
4973
4974         atomic_inc(&ctx->cq_timeouts);
4975
4976         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
4977         /*
4978          * We could be racing with timeout deletion. If the list is empty,
4979          * then timeout lookup already found it and will be handling it.
4980          */
4981         if (!list_empty(&req->list))
4982                 list_del_init(&req->list);
4983
4984         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
4985         io_commit_cqring(ctx);
4986         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
4987
4988         io_cqring_ev_posted(ctx);
4989         req_set_fail_links(req);
4990         io_put_req(req);
4991         return HRTIMER_NORESTART;
4992 }
4993
4994 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
4995 {
4996         struct io_kiocb *req;
4997         int ret = -ENOENT;
4998
4999         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, list) {
5000                 if (user_data == req->user_data) {
5001                         list_del_init(&req->list);
5002                         ret = 0;
5003                         break;
5004                 }
5005         }
5006
5007         if (ret == -ENOENT)
5008                 return ret;
5009
5010         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
5011         if (ret == -1)
5012                 return -EALREADY;
5013
5014         req_set_fail_links(req);
5015         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5016         io_put_req(req);
5017         return 0;
5018 }
5019
5020 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5021                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5022 {
5023         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5024                 return -EINVAL;
5025         if (sqe->flags || sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5026                 return -EINVAL;
5027
5028         req->timeout.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5029         req->timeout.flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5030         if (req->timeout.flags)
5031                 return -EINVAL;
5032
5033         return 0;
5034 }
5035
5036 /*
5037  * Remove or update an existing timeout command
5038  */
5039 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req)
5040 {
5041         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5042         int ret;
5043
5044         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5045         ret = io_timeout_cancel(ctx, req->timeout.addr);
5046
5047         io_cqring_fill_event(req, ret);
5048         io_commit_cqring(ctx);
5049         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5050         io_cqring_ev_posted(ctx);
5051         if (ret < 0)
5052                 req_set_fail_links(req);
5053         io_put_req(req);
5054         return 0;
5055 }
5056
5057 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5058                            bool is_timeout_link)
5059 {
5060         struct io_timeout_data *data;
5061         unsigned flags;
5062         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5063
5064         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5065                 return -EINVAL;
5066         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5067                 return -EINVAL;
5068         if (off && is_timeout_link)
5069                 return -EINVAL;
5070         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5071         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5072                 return -EINVAL;
5073
5074         req->timeout.off = off;
5075
5076         if (!req->io && io_alloc_async_ctx(req))
5077                 return -ENOMEM;
5078
5079         data = &req->io->timeout;
5080         data->req = req;
5081
5082         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5083                 return -EFAULT;
5084
5085         if (flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
5086                 data->mode = HRTIMER_MODE_ABS;
5087         else
5088                 data->mode = HRTIMER_MODE_REL;
5089
5090         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5091         return 0;
5092 }
5093
5094 static int io_timeout(struct io_kiocb *req)
5095 {
5096         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5097         struct io_timeout_data *data = &req->io->timeout;
5098         struct list_head *entry;
5099         u32 tail, off = req->timeout.off;
5100
5101         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5102
5103         /*
5104          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5105          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5106          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5107          */
5108         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5109                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5110                 goto add;
5111         }
5112
5113         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5114         req->timeout.target_seq = tail + off;
5115
5116         /*
5117          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5118          * the one we need first.
5119          */
5120         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5121                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb, list);
5122
5123                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5124                         continue;
5125                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5126                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5127                         break;
5128         }
5129 add:
5130         list_add(&req->list, entry);
5131         data->timer.function = io_timeout_fn;
5132         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5133         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5134         return 0;
5135 }
5136
5137 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5138 {
5139         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5140
5141         return req->user_data == (unsigned long) data;
5142 }
5143
5144 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
5145 {
5146         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5147         int ret = 0;
5148
5149         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr, false);
5150         switch (cancel_ret) {
5151         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5152                 ret = 0;
5153                 break;
5154         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5155                 ret = -EALREADY;
5156                 break;
5157         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5158                 ret = -ENOENT;
5159                 break;
5160         }
5161
5162         return ret;
5163 }
5164
5165 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5166                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5167                                      int success_ret)
5168 {
5169         unsigned long flags;
5170         int ret;
5171
5172         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
5173         if (ret != -ENOENT) {
5174                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5175                 goto done;
5176         }
5177
5178         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5179         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5180         if (ret != -ENOENT)
5181                 goto done;
5182         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5183 done:
5184         if (!ret)
5185                 ret = success_ret;
5186         io_cqring_fill_event(req, ret);
5187         io_commit_cqring(ctx);
5188         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5189         io_cqring_ev_posted(ctx);
5190
5191         if (ret < 0)
5192                 req_set_fail_links(req);
5193         io_put_req(req);
5194 }
5195
5196 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5197                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5198 {
5199         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5200                 return -EINVAL;
5201         if (sqe->flags || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len ||
5202             sqe->cancel_flags)
5203                 return -EINVAL;
5204
5205         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5206         return 0;
5207 }
5208
5209 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req)
5210 {
5211         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5212
5213         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, 0);
5214         return 0;
5215 }
5216
5217 static int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req,
5218                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5219 {
5220         if (sqe->flags || sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5221                 return -EINVAL;
5222
5223         req->files_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5224         req->files_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5225         if (!req->files_update.nr_args)
5226                 return -EINVAL;
5227         req->files_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5228         return 0;
5229 }
5230
5231 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5232                            struct io_comp_state *cs)
5233 {
5234         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5235         struct io_uring_files_update up;
5236         int ret;
5237
5238         if (force_nonblock)
5239                 return -EAGAIN;
5240
5241         up.offset = req->files_update.offset;
5242         up.fds = req->files_update.arg;
5243
5244         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5245         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->files_update.nr_args);
5246         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5247
5248         if (ret < 0)
5249                 req_set_fail_links(req);
5250         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
5251         return 0;
5252 }
5253
5254 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req,
5255                              const struct io_uring_sqe *sqe)
5256 {
5257         ssize_t ret = 0;
5258
5259         if (!sqe)
5260                 return 0;
5261
5262         if (io_op_defs[req->opcode].file_table) {
5263                 io_req_init_async(req);
5264                 ret = io_grab_files(req);
5265                 if (unlikely(ret))
5266                         return ret;
5267         }
5268
5269         switch (req->opcode) {
5270         case IORING_OP_NOP:
5271                 break;
5272         case IORING_OP_READV:
5273         case IORING_OP_READ_FIXED:
5274         case IORING_OP_READ:
5275                 ret = io_read_prep(req, sqe, true);
5276                 break;
5277         case IORING_OP_WRITEV:
5278         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5279         case IORING_OP_WRITE:
5280                 ret = io_write_prep(req, sqe, true);
5281                 break;
5282         case IORING_OP_POLL_ADD:
5283                 ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
5284                 break;
5285         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5286                 ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
5287                 break;
5288         case IORING_OP_FSYNC:
5289                 ret = io_prep_fsync(req, sqe);
5290                 break;
5291         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5292                 ret = io_prep_sfr(req, sqe);
5293                 break;
5294         case IORING_OP_SENDMSG:
5295         case IORING_OP_SEND:
5296                 ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
5297                 break;
5298         case IORING_OP_RECVMSG:
5299         case IORING_OP_RECV:
5300                 ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
5301                 break;
5302         case IORING_OP_CONNECT:
5303                 ret = io_connect_prep(req, sqe);
5304                 break;
5305         case IORING_OP_TIMEOUT:
5306                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
5307                 break;
5308         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5309                 ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5310                 break;
5311         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5312                 ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
5313                 break;
5314         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5315                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, true);
5316                 break;
5317         case IORING_OP_ACCEPT:
5318                 ret = io_accept_prep(req, sqe);
5319                 break;
5320         case IORING_OP_FALLOCATE:
5321                 ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
5322                 break;
5323         case IORING_OP_OPENAT:
5324                 ret = io_openat_prep(req, sqe);
5325                 break;
5326         case IORING_OP_CLOSE:
5327                 ret = io_close_prep(req, sqe);
5328                 break;
5329         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5330                 ret = io_files_update_prep(req, sqe);
5331                 break;
5332         case IORING_OP_STATX:
5333                 ret = io_statx_prep(req, sqe);
5334                 break;
5335         case IORING_OP_FADVISE:
5336                 ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
5337                 break;
5338         case IORING_OP_MADVISE:
5339                 ret = io_madvise_prep(req, sqe);
5340                 break;
5341         case IORING_OP_OPENAT2:
5342                 ret = io_openat2_prep(req, sqe);
5343                 break;
5344         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5345                 ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5346                 break;
5347         case IORING_OP_SPLICE:
5348                 ret = io_splice_prep(req, sqe);
5349                 break;
5350         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5351                 ret = io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5352                 break;
5353         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5354                 ret = io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5355                 break;
5356         case IORING_OP_TEE:
5357                 ret = io_tee_prep(req, sqe);
5358                 break;
5359         default:
5360                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5361                                 req->opcode);
5362                 ret = -EINVAL;
5363                 break;
5364         }
5365
5366         return ret;
5367 }
5368
5369 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5370 {
5371         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5372         int ret;
5373
5374         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5375         if (!req_need_defer(req) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5376                 return 0;
5377
5378         if (!req->io) {
5379                 if (io_alloc_async_ctx(req))
5380                         return -EAGAIN;
5381                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5382                 if (ret < 0)
5383                         return ret;
5384         }
5385         io_prep_async_link(req);
5386
5387         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5388         if (!req_need_defer(req) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5389                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5390                 return 0;
5391         }
5392
5393         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5394         list_add_tail(&req->list, &ctx->defer_list);
5395         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5396         return -EIOCBQUEUED;
5397 }
5398
5399 static void io_cleanup_req(struct io_kiocb *req)
5400 {
5401         struct io_async_ctx *io = req->io;
5402
5403         switch (req->opcode) {
5404         case IORING_OP_READV:
5405         case IORING_OP_READ_FIXED:
5406         case IORING_OP_READ:
5407                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5408                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5409                 /* fallthrough */
5410         case IORING_OP_WRITEV:
5411         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5412         case IORING_OP_WRITE:
5413                 if (io->rw.iov != io->rw.fast_iov)
5414                         kfree(io->rw.iov);
5415                 break;
5416         case IORING_OP_RECVMSG:
5417                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5418                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5419                 /* fallthrough */
5420         case IORING_OP_SENDMSG:
5421                 if (io->msg.iov != io->msg.fast_iov)
5422                         kfree(io->msg.iov);
5423                 break;
5424         case IORING_OP_RECV:
5425                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5426                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5427                 break;
5428         case IORING_OP_OPENAT:
5429         case IORING_OP_OPENAT2:
5430                 break;
5431         case IORING_OP_SPLICE:
5432         case IORING_OP_TEE:
5433                 io_put_file(req, req->splice.file_in,
5434                             (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
5435                 break;
5436         }
5437
5438         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5439 }
5440
5441 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5442                         bool force_nonblock, struct io_comp_state *cs)
5443 {
5444         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5445         int ret;
5446
5447         switch (req->opcode) {
5448         case IORING_OP_NOP:
5449                 ret = io_nop(req, cs);
5450                 break;
5451         case IORING_OP_READV:
5452         case IORING_OP_READ_FIXED:
5453         case IORING_OP_READ:
5454                 if (sqe) {
5455                         ret = io_read_prep(req, sqe, force_nonblock);
5456                         if (ret < 0)
5457                                 break;
5458                 }
5459                 ret = io_read(req, force_nonblock, cs);
5460                 break;
5461         case IORING_OP_WRITEV:
5462         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5463         case IORING_OP_WRITE:
5464                 if (sqe) {
5465                         ret = io_write_prep(req, sqe, force_nonblock);
5466                         if (ret < 0)
5467                                 break;
5468                 }
5469                 ret = io_write(req, force_nonblock, cs);
5470                 break;
5471         case IORING_OP_FSYNC:
5472                 if (sqe) {
5473                         ret = io_prep_fsync(req, sqe);
5474                         if (ret < 0)
5475                                 break;
5476                 }
5477                 ret = io_fsync(req, force_nonblock);
5478                 break;
5479         case IORING_OP_POLL_ADD:
5480                 if (sqe) {
5481                         ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
5482                         if (ret)
5483                                 break;
5484                 }
5485                 ret = io_poll_add(req);
5486                 break;
5487         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5488                 if (sqe) {
5489                         ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
5490                         if (ret < 0)
5491                                 break;
5492                 }
5493                 ret = io_poll_remove(req);
5494                 break;
5495         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5496                 if (sqe) {
5497                         ret = io_prep_sfr(req, sqe);
5498                         if (ret < 0)
5499                                 break;
5500                 }
5501                 ret = io_sync_file_range(req, force_nonblock);
5502                 break;
5503         case IORING_OP_SENDMSG:
5504         case IORING_OP_SEND:
5505                 if (sqe) {
5506                         ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
5507                         if (ret < 0)
5508                                 break;
5509                 }
5510                 if (req->opcode == IORING_OP_SENDMSG)
5511                         ret = io_sendmsg(req, force_nonblock, cs);
5512                 else
5513                         ret = io_send(req, force_nonblock, cs);
5514                 break;
5515         case IORING_OP_RECVMSG:
5516         case IORING_OP_RECV:
5517                 if (sqe) {
5518                         ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
5519                         if (ret)
5520                                 break;
5521                 }
5522                 if (req->opcode == IORING_OP_RECVMSG)
5523                         ret = io_recvmsg(req, force_nonblock, cs);
5524                 else
5525                         ret = io_recv(req, force_nonblock, cs);
5526                 break;
5527         case IORING_OP_TIMEOUT:
5528                 if (sqe) {
5529                         ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
5530                         if (ret)
5531                                 break;
5532                 }
5533                 ret = io_timeout(req);
5534                 break;
5535         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5536                 if (sqe) {
5537                         ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5538                         if (ret)
5539                                 break;
5540                 }
5541                 ret = io_timeout_remove(req);
5542                 break;
5543         case IORING_OP_ACCEPT:
5544                 if (sqe) {
5545                         ret = io_accept_prep(req, sqe);
5546                         if (ret)
5547                                 break;
5548                 }
5549                 ret = io_accept(req, force_nonblock, cs);
5550                 break;
5551         case IORING_OP_CONNECT:
5552                 if (sqe) {
5553                         ret = io_connect_prep(req, sqe);
5554                         if (ret)
5555                                 break;
5556                 }
5557                 ret = io_connect(req, force_nonblock, cs);
5558                 break;
5559         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5560                 if (sqe) {
5561                         ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
5562                         if (ret)
5563                                 break;
5564                 }
5565                 ret = io_async_cancel(req);
5566                 break;
5567         case IORING_OP_FALLOCATE:
5568                 if (sqe) {
5569                         ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
5570                         if (ret)
5571                                 break;
5572                 }
5573                 ret = io_fallocate(req, force_nonblock);
5574                 break;
5575         case IORING_OP_OPENAT:
5576                 if (sqe) {
5577                         ret = io_openat_prep(req, sqe);
5578                         if (ret)
5579                                 break;
5580                 }
5581                 ret = io_openat(req, force_nonblock);
5582                 break;
5583         case IORING_OP_CLOSE:
5584                 if (sqe) {
5585                         ret = io_close_prep(req, sqe);
5586                         if (ret)
5587                                 break;
5588                 }
5589                 ret = io_close(req, force_nonblock, cs);
5590                 break;
5591         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5592                 if (sqe) {
5593                         ret = io_files_update_prep(req, sqe);
5594                         if (ret)
5595                                 break;
5596                 }
5597                 ret = io_files_update(req, force_nonblock, cs);
5598                 break;
5599         case IORING_OP_STATX:
5600                 if (sqe) {
5601                         ret = io_statx_prep(req, sqe);
5602                         if (ret)
5603                                 break;
5604                 }
5605                 ret = io_statx(req, force_nonblock);
5606                 break;
5607         case IORING_OP_FADVISE:
5608                 if (sqe) {
5609                         ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
5610                         if (ret)
5611                                 break;
5612                 }
5613                 ret = io_fadvise(req, force_nonblock);
5614                 break;
5615         case IORING_OP_MADVISE:
5616                 if (sqe) {
5617                         ret = io_madvise_prep(req, sqe);
5618                         if (ret)
5619                                 break;
5620                 }
5621                 ret = io_madvise(req, force_nonblock);
5622                 break;
5623         case IORING_OP_OPENAT2:
5624                 if (sqe) {
5625                         ret = io_openat2_prep(req, sqe);
5626                         if (ret)
5627                                 break;
5628                 }
5629                 ret = io_openat2(req, force_nonblock);
5630                 break;
5631         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5632                 if (sqe) {
5633                         ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5634                         if (ret)
5635                                 break;
5636                 }
5637                 ret = io_epoll_ctl(req, force_nonblock, cs);
5638                 break;
5639         case IORING_OP_SPLICE:
5640                 if (sqe) {
5641                         ret = io_splice_prep(req, sqe);
5642                         if (ret < 0)
5643                                 break;
5644                 }
5645                 ret = io_splice(req, force_nonblock);
5646                 break;
5647         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5648                 if (sqe) {
5649                         ret = io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5650                         if (ret)
5651                                 break;
5652                 }
5653                 ret = io_provide_buffers(req, force_nonblock, cs);
5654                 break;
5655         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5656                 if (sqe) {
5657                         ret = io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5658                         if (ret)
5659                                 break;
5660                 }
5661                 ret = io_remove_buffers(req, force_nonblock, cs);
5662                 break;
5663         case IORING_OP_TEE:
5664                 if (sqe) {
5665                         ret = io_tee_prep(req, sqe);
5666                         if (ret < 0)
5667                                 break;
5668                 }
5669                 ret = io_tee(req, force_nonblock);
5670                 break;
5671         default:
5672                 ret = -EINVAL;
5673                 break;
5674         }
5675
5676         if (ret)
5677                 return ret;
5678
5679         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
5680         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
5681                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
5682
5683                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
5684                 if (in_async)
5685                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5686
5687                 io_iopoll_req_issued(req);
5688
5689                 if (in_async)
5690                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5691         }
5692
5693         return 0;
5694 }
5695
5696 static struct io_wq_work *io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
5697 {
5698         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5699         struct io_kiocb *timeout;
5700         int ret = 0;
5701
5702         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
5703         if (timeout)
5704                 io_queue_linked_timeout(timeout);
5705
5706         /* if NO_CANCEL is set, we must still run the work */
5707         if ((work->flags & (IO_WQ_WORK_CANCEL|IO_WQ_WORK_NO_CANCEL)) ==
5708                                 IO_WQ_WORK_CANCEL) {
5709                 ret = -ECANCELED;
5710         }
5711
5712         if (!ret) {
5713                 do {
5714                         ret = io_issue_sqe(req, NULL, false, NULL);
5715                         /*
5716                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
5717                          * forcing a sync submission from here, since we can't
5718                          * wait for request slots on the block side.
5719                          */
5720                         if (ret != -EAGAIN)
5721                                 break;
5722                         cond_resched();
5723                 } while (1);
5724         }
5725
5726         if (ret) {
5727                 req_set_fail_links(req);
5728                 io_req_complete(req, ret);
5729         }
5730
5731         return io_steal_work(req);
5732 }
5733
5734 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
5735                                               int index)
5736 {
5737         struct fixed_file_table *table;
5738
5739         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
5740         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
5741 }
5742
5743 static int io_file_get(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
5744                         int fd, struct file **out_file, bool fixed)
5745 {
5746         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5747         struct file *file;
5748
5749         if (fixed) {
5750                 if (unlikely(!ctx->file_data ||
5751                     (unsigned) fd >= ctx->nr_user_files))
5752                         return -EBADF;
5753                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
5754                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
5755                 if (file) {
5756                         req->fixed_file_refs = ctx->file_data->cur_refs;
5757                         percpu_ref_get(req->fixed_file_refs);
5758                 }
5759         } else {
5760                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
5761                 file = __io_file_get(state, fd);
5762         }
5763
5764         if (file || io_op_defs[req->opcode].needs_file_no_error) {
5765                 *out_file = file;
5766                 return 0;
5767         }
5768         return -EBADF;
5769 }
5770
5771 static int io_req_set_file(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
5772                            int fd)
5773 {
5774         bool fixed;
5775
5776         fixed = (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) != 0;
5777         if (unlikely(!fixed && io_async_submit(req->ctx)))
5778                 return -EBADF;
5779
5780         return io_file_get(state, req, fd, &req->file, fixed);
5781 }
5782
5783 static int io_grab_files(struct io_kiocb *req)
5784 {
5785         int ret = -EBADF;
5786         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5787
5788         if (req->work.files || (req->flags & REQ_F_NO_FILE_TABLE))
5789                 return 0;
5790         if (!ctx->ring_file)
5791                 return -EBADF;
5792
5793         rcu_read_lock();
5794         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
5795         /*
5796          * We use the f_ops->flush() handler to ensure that we can flush
5797          * out work accessing these files if the fd is closed. Check if
5798          * the fd has changed since we started down this path, and disallow
5799          * this operation if it has.
5800          */
5801         if (fcheck(ctx->ring_fd) == ctx->ring_file) {
5802                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
5803                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
5804                 req->work.files = current->files;
5805                 ret = 0;
5806         }
5807         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
5808         rcu_read_unlock();
5809
5810         return ret;
5811 }
5812
5813 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5814 {
5815         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5816                                                 struct io_timeout_data, timer);
5817         struct io_kiocb *req = data->req;
5818         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5819         struct io_kiocb *prev = NULL;
5820         unsigned long flags;
5821
5822         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5823
5824         /*
5825          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
5826          * race with the completion of the linked work.
5827          */
5828         if (!list_empty(&req->link_list)) {
5829                 prev = list_entry(req->link_list.prev, struct io_kiocb,
5830                                   link_list);
5831                 if (refcount_inc_not_zero(&prev->refs)) {
5832                         list_del_init(&req->link_list);
5833                         prev->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
5834                 } else
5835                         prev = NULL;
5836         }
5837
5838         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5839
5840         if (prev) {
5841                 req_set_fail_links(prev);
5842                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
5843                 io_put_req(prev);
5844         } else {
5845                 io_req_complete(req, -ETIME);
5846         }
5847         return HRTIMER_NORESTART;
5848 }
5849
5850 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
5851 {
5852         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5853
5854         /*
5855          * If the list is now empty, then our linked request finished before
5856          * we got a chance to setup the timer
5857          */
5858         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5859         if (!list_empty(&req->link_list)) {
5860                 struct io_timeout_data *data = &req->io->timeout;
5861
5862                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
5863                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
5864                                 data->mode);
5865         }
5866         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5867
5868         /* drop submission reference */
5869         io_put_req(req);
5870 }
5871
5872 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
5873 {
5874         struct io_kiocb *nxt;
5875
5876         if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
5877                 return NULL;
5878         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
5879                 return NULL;
5880
5881         nxt = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
5882                                         link_list);
5883         if (!nxt || nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
5884                 return NULL;
5885
5886         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
5887         return nxt;
5888 }
5889
5890 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5891                            struct io_comp_state *cs)
5892 {
5893         struct io_kiocb *linked_timeout;
5894         struct io_kiocb *nxt;
5895         const struct cred *old_creds = NULL;
5896         int ret;
5897
5898 again:
5899         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
5900
5901         if ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) && req->work.creds &&
5902             req->work.creds != current_cred()) {
5903                 if (old_creds)
5904                         revert_creds(old_creds);
5905                 if (old_creds == req->work.creds)
5906                         old_creds = NULL; /* restored original creds */
5907                 else
5908                         old_creds = override_creds(req->work.creds);
5909         }
5910
5911         ret = io_issue_sqe(req, sqe, true, cs);
5912
5913         /*
5914          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
5915          * doesn't support non-blocking read/write attempts
5916          */
5917         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
5918                 if (io_arm_poll_handler(req)) {
5919                         if (linked_timeout)
5920                                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
5921                         goto exit;
5922                 }
5923 punt:
5924                 io_req_init_async(req);
5925
5926                 if (io_op_defs[req->opcode].file_table) {
5927                         ret = io_grab_files(req);
5928                         if (ret)
5929                                 goto err;
5930                 }
5931
5932                 /*
5933                  * Queued up for async execution, worker will release
5934                  * submit reference when the iocb is actually submitted.
5935                  */
5936                 io_queue_async_work(req);
5937                 goto exit;
5938         }
5939
5940 err:
5941         /* drop submission reference */
5942         nxt = io_put_req_find_next(req);
5943
5944         if (linked_timeout) {
5945                 if (!ret)
5946                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
5947                 else
5948                         io_put_req(linked_timeout);
5949         }
5950
5951         /* and drop final reference, if we failed */
5952         if (ret) {
5953                 req_set_fail_links(req);
5954                 io_req_complete(req, ret);
5955         }
5956         if (nxt) {
5957                 req = nxt;
5958
5959                 if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
5960                         goto punt;
5961                 goto again;
5962         }
5963 exit:
5964         if (old_creds)
5965                 revert_creds(old_creds);
5966 }
5967
5968 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5969                          struct io_comp_state *cs)
5970 {
5971         int ret;
5972
5973         ret = io_req_defer(req, sqe);
5974         if (ret) {
5975                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
5976 fail_req:
5977                         req_set_fail_links(req);
5978                         io_put_req(req);
5979                         io_req_complete(req, ret);
5980                 }
5981         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
5982                 if (!req->io) {
5983                         ret = -EAGAIN;
5984                         if (io_alloc_async_ctx(req))
5985                                 goto fail_req;
5986                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5987                         if (unlikely(ret < 0))
5988                                 goto fail_req;
5989                 }
5990
5991                 /*
5992                  * Never try inline submit of IOSQE_ASYNC is set, go straight
5993                  * to async execution.
5994                  */
5995                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
5996                 io_queue_async_work(req);
5997         } else {
5998                 __io_queue_sqe(req, sqe, cs);
5999         }
6000 }
6001
6002 static inline void io_queue_link_head(struct io_kiocb *req,
6003                                       struct io_comp_state *cs)
6004 {
6005         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
6006                 io_put_req(req);
6007                 io_req_complete(req, -ECANCELED);
6008         } else
6009                 io_queue_sqe(req, NULL, cs);
6010 }
6011
6012 static int io_submit_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6013                          struct io_kiocb **link, struct io_comp_state *cs)
6014 {
6015         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6016         int ret;
6017
6018         /*
6019          * If we already have a head request, queue this one for async
6020          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6021          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6022          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6023          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6024          */
6025         if (*link) {
6026                 struct io_kiocb *head = *link;
6027
6028                 /*
6029                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6030                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6031                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6032                  * next after the link request. The last one is done via
6033                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6034                  */
6035                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6036                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6037                         ctx->drain_next = 1;
6038                 }
6039                 if (io_alloc_async_ctx(req))
6040                         return -EAGAIN;
6041
6042                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6043                 if (ret) {
6044                         /* fail even hard links since we don't submit */
6045                         head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6046                         return ret;
6047                 }
6048                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6049                 io_get_req_task(req);
6050                 list_add_tail(&req->link_list, &head->link_list);
6051
6052                 /* last request of a link, enqueue the link */
6053                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6054                         io_queue_link_head(head, cs);
6055                         *link = NULL;
6056                 }
6057         } else {
6058                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6059                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6060                         ctx->drain_next = 0;
6061                 }
6062                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6063                         req->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
6064                         INIT_LIST_HEAD(&req->link_list);
6065
6066                         if (io_alloc_async_ctx(req))
6067                                 return -EAGAIN;
6068
6069                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6070                         if (ret)
6071                                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6072                         *link = req;
6073                 } else {
6074                         io_queue_sqe(req, sqe, cs);
6075                 }
6076         }
6077
6078         return 0;
6079 }
6080
6081 /*
6082  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6083  */
6084 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state)
6085 {
6086         if (!list_empty(&state->comp.list))
6087                 io_submit_flush_completions(&state->comp);
6088         blk_finish_plug(&state->plug);
6089         io_state_file_put(state);
6090         if (state->free_reqs)
6091                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
6092 }
6093
6094 /*
6095  * Start submission side cache.
6096  */
6097 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6098                                   struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int max_ios)
6099 {
6100         blk_start_plug(&state->plug);
6101 #ifdef CONFIG_BLOCK
6102         state->plug.nowait = true;
6103 #endif
6104         state->comp.nr = 0;
6105         INIT_LIST_HEAD(&state->comp.list);
6106         state->comp.ctx = ctx;
6107         state->free_reqs = 0;
6108         state->file = NULL;
6109         state->ios_left = max_ios;
6110 }
6111
6112 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6113 {
6114         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6115
6116         /*
6117          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6118          * since once we write the new head, the application could
6119          * write new data to them.
6120          */
6121         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6122 }
6123
6124 /*
6125  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6126  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6127  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6128  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6129  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6130  * prevent a re-load down the line.
6131  */
6132 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6133 {
6134         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6135         unsigned head;
6136
6137         /*
6138          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6139          *
6140          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6141          *    head updates.
6142          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6143          *    though the application is the one updating it.
6144          */
6145         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head & ctx->sq_mask]);
6146         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6147                 return &ctx->sq_sqes[head];
6148
6149         /* drop invalid entries */
6150         ctx->cached_sq_dropped++;
6151         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6152         return NULL;
6153 }
6154
6155 static inline void io_consume_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6156 {
6157         ctx->cached_sq_head++;
6158 }
6159
6160 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
6161                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
6162                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
6163
6164 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6165                        const struct io_uring_sqe *sqe,
6166                        struct io_submit_state *state)
6167 {
6168         unsigned int sqe_flags;
6169         int id;
6170
6171         /*
6172          * All io need record the previous position, if LINK vs DARIN,
6173          * it can be used to mark the position of the first IO in the
6174          * link list.
6175          */
6176         req->sequence = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
6177         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6178         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6179         req->io = NULL;
6180         req->file = NULL;
6181         req->ctx = ctx;
6182         req->flags = 0;
6183         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6184         refcount_set(&req->refs, 2);
6185         req->task = current;
6186         req->result = 0;
6187
6188         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6189                 return -EINVAL;
6190
6191         if (unlikely(io_sq_thread_acquire_mm(ctx, req)))
6192                 return -EFAULT;
6193
6194         sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6195         /* enforce forwards compatibility on users */
6196         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6197                 return -EINVAL;
6198
6199         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6200             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6201                 return -EOPNOTSUPP;
6202
6203         id = READ_ONCE(sqe->personality);
6204         if (id) {
6205                 io_req_init_async(req);
6206                 req->work.creds = idr_find(&ctx->personality_idr, id);
6207                 if (unlikely(!req->work.creds))
6208                         return -EINVAL;
6209                 get_cred(req->work.creds);
6210         }
6211
6212         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6213         req->flags |= sqe_flags;
6214
6215         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_file)
6216                 return 0;
6217
6218         return io_req_set_file(state, req, READ_ONCE(sqe->fd));
6219 }
6220
6221 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr,
6222                           struct file *ring_file, int ring_fd)
6223 {
6224         struct io_submit_state state;
6225         struct io_kiocb *link = NULL;
6226         int i, submitted = 0;
6227
6228         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6229         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6230                 if (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list) &&
6231                     !io_cqring_overflow_flush(ctx, false))
6232                         return -EBUSY;
6233         }
6234
6235         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6236         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6237
6238         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6239                 return -EAGAIN;
6240
6241         io_submit_state_start(&state, ctx, nr);
6242
6243         ctx->ring_fd = ring_fd;
6244         ctx->ring_file = ring_file;
6245
6246         for (i = 0; i < nr; i++) {
6247                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6248                 struct io_kiocb *req;
6249                 int err;
6250
6251                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6252                 if (unlikely(!sqe)) {
6253                         io_consume_sqe(ctx);
6254                         break;
6255                 }
6256                 req = io_alloc_req(ctx, &state);
6257                 if (unlikely(!req)) {
6258                         if (!submitted)
6259                                 submitted = -EAGAIN;
6260                         break;
6261                 }
6262
6263                 err = io_init_req(ctx, req, sqe, &state);
6264                 io_consume_sqe(ctx);
6265                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6266                 submitted++;
6267
6268                 if (unlikely(err)) {
6269 fail_req:
6270                         io_put_req(req);
6271                         io_req_complete(req, err);
6272                         break;
6273                 }
6274
6275                 trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6276                                                 true, io_async_submit(ctx));
6277                 err = io_submit_sqe(req, sqe, &link, &state.comp);
6278                 if (err)
6279                         goto fail_req;
6280         }
6281
6282         if (unlikely(submitted != nr)) {
6283                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6284
6285                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr - ref_used);
6286         }
6287         if (link)
6288                 io_queue_link_head(link, &state.comp);
6289         io_submit_state_end(&state);
6290
6291          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6292         io_commit_sqring(ctx);
6293
6294         return submitted;
6295 }
6296
6297 static int io_sq_thread(void *data)
6298 {
6299         struct io_ring_ctx *ctx = data;
6300         const struct cred *old_cred;
6301         DEFINE_WAIT(wait);
6302         unsigned long timeout;
6303         int ret = 0;
6304
6305         complete(&ctx->sq_thread_comp);
6306
6307         old_cred = override_creds(ctx->creds);
6308
6309         timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6310         while (!kthread_should_park()) {
6311                 unsigned int to_submit;
6312
6313                 if (!list_empty(&ctx->poll_list)) {
6314                         unsigned nr_events = 0;
6315
6316                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6317                         if (!list_empty(&ctx->poll_list))
6318                                 io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, 0);
6319                         else
6320                                 timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6321                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6322                 }
6323
6324                 to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6325
6326                 /*
6327                  * If submit got -EBUSY, flag us as needing the application
6328                  * to enter the kernel to reap and flush events.
6329                  */
6330                 if (!to_submit || ret == -EBUSY || need_resched()) {
6331                         /*
6332                          * Drop cur_mm before scheduling, we can't hold it for
6333                          * long periods (or over schedule()). Do this before
6334                          * adding ourselves to the waitqueue, as the unuse/drop
6335                          * may sleep.
6336                          */
6337                         io_sq_thread_drop_mm(ctx);
6338
6339                         /*
6340                          * We're polling. If we're within the defined idle
6341                          * period, then let us spin without work before going
6342                          * to sleep. The exception is if we got EBUSY doing
6343                          * more IO, we should wait for the application to
6344                          * reap events and wake us up.
6345                          */
6346                         if (!list_empty(&ctx->poll_list) || need_resched() ||
6347                             (!time_after(jiffies, timeout) && ret != -EBUSY &&
6348                             !percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))) {
6349                                 io_run_task_work();
6350                                 cond_resched();
6351                                 continue;
6352                         }
6353
6354                         prepare_to_wait(&ctx->sqo_wait, &wait,
6355                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6356
6357                         /*
6358                          * While doing polled IO, before going to sleep, we need
6359                          * to check if there are new reqs added to poll_list, it
6360                          * is because reqs may have been punted to io worker and
6361                          * will be added to poll_list later, hence check the
6362                          * poll_list again.
6363                          */
6364                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6365                             !list_empty_careful(&ctx->poll_list)) {
6366                                 finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6367                                 continue;
6368                         }
6369
6370                         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6371                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6372                         /* make sure to read SQ tail after writing flags */
6373                         smp_mb();
6374
6375                         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6376                         if (!to_submit || ret == -EBUSY) {
6377                                 if (kthread_should_park()) {
6378                                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6379                                         break;
6380                                 }
6381                                 if (io_run_task_work()) {
6382                                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6383                                         continue;
6384                                 }
6385                                 if (signal_pending(current))
6386                                         flush_signals(current);
6387                                 schedule();
6388                                 finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6389
6390                                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6391                                 ret = 0;
6392                                 continue;
6393                         }
6394                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6395
6396                         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6397                 }
6398
6399                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6400                 if (likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6401                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit, NULL, -1);
6402                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6403                 timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6404         }
6405
6406         io_run_task_work();
6407
6408         io_sq_thread_drop_mm(ctx);
6409         revert_creds(old_cred);
6410
6411         kthread_parkme();
6412
6413         return 0;
6414 }
6415
6416 struct io_wait_queue {
6417         struct wait_queue_entry wq;
6418         struct io_ring_ctx *ctx;
6419         unsigned to_wait;
6420         unsigned nr_timeouts;
6421 };
6422
6423 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq, bool noflush)
6424 {
6425         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6426
6427         /*
6428          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6429          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6430          * regardless of event count.
6431          */
6432         return io_cqring_events(ctx, noflush) >= iowq->to_wait ||
6433                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6434 }
6435
6436 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6437                             int wake_flags, void *key)
6438 {
6439         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6440                                                         wq);
6441
6442         /* use noflush == true, as we can't safely rely on locking context */
6443         if (!io_should_wake(iowq, true))
6444                 return -1;
6445
6446         return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6447 }
6448
6449 /*
6450  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6451  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6452  */
6453 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6454                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz)
6455 {
6456         struct io_wait_queue iowq = {
6457                 .wq = {
6458                         .private        = current,
6459                         .func           = io_wake_function,
6460                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6461                 },
6462                 .ctx            = ctx,
6463                 .to_wait        = min_events,
6464         };
6465         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6466         int ret = 0;
6467
6468         do {
6469                 if (io_cqring_events(ctx, false) >= min_events)
6470                         return 0;
6471                 if (!io_run_task_work())
6472                         break;
6473         } while (1);
6474
6475         if (sig) {
6476 #ifdef CONFIG_COMPAT
6477                 if (in_compat_syscall())
6478                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6479                                                       sigsz);
6480                 else
6481 #endif
6482                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6483
6484                 if (ret)
6485                         return ret;
6486         }
6487
6488         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6489         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
6490         do {
6491                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
6492                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6493                 /* make sure we run task_work before checking for signals */
6494                 if (io_run_task_work())
6495                         continue;
6496                 if (signal_pending(current)) {
6497                         if (current->jobctl & JOBCTL_TASK_WORK) {
6498                                 spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
6499                                 current->jobctl &= ~JOBCTL_TASK_WORK;
6500                                 recalc_sigpending();
6501                                 spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
6502                                 continue;
6503                         }
6504                         ret = -EINTR;
6505                         break;
6506                 }
6507                 if (io_should_wake(&iowq, false))
6508                         break;
6509                 schedule();
6510         } while (1);
6511         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
6512
6513         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
6514
6515         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
6516 }
6517
6518 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6519 {
6520 #if defined(CONFIG_UNIX)
6521         if (ctx->ring_sock) {
6522                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6523                 struct sk_buff *skb;
6524
6525                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
6526                         kfree_skb(skb);
6527         }
6528 #else
6529         int i;
6530
6531         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6532                 struct file *file;
6533
6534                 file = io_file_from_index(ctx, i);
6535                 if (file)
6536                         fput(file);
6537         }
6538 #endif
6539 }
6540
6541 static void io_file_ref_kill(struct percpu_ref *ref)
6542 {
6543         struct fixed_file_data *data;
6544
6545         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
6546         complete(&data->done);
6547 }
6548
6549 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6550 {
6551         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
6552         struct fixed_file_ref_node *ref_node = NULL;
6553         unsigned nr_tables, i;
6554
6555         if (!data)
6556                 return -ENXIO;
6557
6558         spin_lock(&data->lock);
6559         if (!list_empty(&data->ref_list))
6560                 ref_node = list_first_entry(&data->ref_list,
6561                                 struct fixed_file_ref_node, node);
6562         spin_unlock(&data->lock);
6563         if (ref_node)
6564                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
6565
6566         percpu_ref_kill(&data->refs);
6567
6568         /* wait for all refs nodes to complete */
6569         flush_delayed_work(&ctx->file_put_work);
6570         wait_for_completion(&data->done);
6571
6572         __io_sqe_files_unregister(ctx);
6573         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6574         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
6575                 kfree(data->table[i].files);
6576         kfree(data->table);
6577         percpu_ref_exit(&data->refs);
6578         kfree(data);
6579         ctx->file_data = NULL;
6580         ctx->nr_user_files = 0;
6581         return 0;
6582 }
6583
6584 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
6585 {
6586         if (ctx->sqo_thread) {
6587                 wait_for_completion(&ctx->sq_thread_comp);
6588                 /*
6589                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
6590                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
6591                  * set to a single CPU.
6592                  */
6593                 kthread_park(ctx->sqo_thread);
6594                 kthread_stop(ctx->sqo_thread);
6595                 ctx->sqo_thread = NULL;
6596         }
6597 }
6598
6599 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
6600 {
6601         io_sq_thread_stop(ctx);
6602
6603         if (ctx->io_wq) {
6604                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
6605                 ctx->io_wq = NULL;
6606         }
6607 }
6608
6609 #if defined(CONFIG_UNIX)
6610 /*
6611  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
6612  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
6613  * loops in the file referencing.
6614  */
6615 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
6616 {
6617         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
6618         struct scm_fp_list *fpl;
6619         struct sk_buff *skb;
6620         int i, nr_files;
6621
6622         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
6623         if (!fpl)
6624                 return -ENOMEM;
6625
6626         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
6627         if (!skb) {
6628                 kfree(fpl);
6629                 return -ENOMEM;
6630         }
6631
6632         skb->sk = sk;
6633
6634         nr_files = 0;
6635         fpl->user = get_uid(ctx->user);
6636         for (i = 0; i < nr; i++) {
6637                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
6638
6639                 if (!file)
6640                         continue;
6641                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
6642                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
6643                 nr_files++;
6644         }
6645
6646         if (nr_files) {
6647                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
6648                 fpl->count = nr_files;
6649                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
6650                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
6651                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
6652                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
6653
6654                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
6655                         fput(fpl->fp[i]);
6656         } else {
6657                 kfree_skb(skb);
6658                 kfree(fpl);
6659         }
6660
6661         return 0;
6662 }
6663
6664 /*
6665  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
6666  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
6667  * garbage collection to take care of this problem for us.
6668  */
6669 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
6670 {
6671         unsigned left, total;
6672         int ret = 0;
6673
6674         total = 0;
6675         left = ctx->nr_user_files;
6676         while (left) {
6677                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
6678
6679                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
6680                 if (ret)
6681                         break;
6682                 left -= this_files;
6683                 total += this_files;
6684         }
6685
6686         if (!ret)
6687                 return 0;
6688
6689         while (total < ctx->nr_user_files) {
6690                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
6691
6692                 if (file)
6693                         fput(file);
6694                 total++;
6695         }
6696
6697         return ret;
6698 }
6699 #else
6700 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
6701 {
6702         return 0;
6703 }
6704 #endif
6705
6706 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned nr_tables,
6707                                     unsigned nr_files)
6708 {
6709         int i;
6710
6711         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
6712                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
6713                 unsigned this_files;
6714
6715                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6716                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
6717                                         GFP_KERNEL);
6718                 if (!table->files)
6719                         break;
6720                 nr_files -= this_files;
6721         }
6722
6723         if (i == nr_tables)
6724                 return 0;
6725
6726         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
6727                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
6728                 kfree(table->files);
6729         }
6730         return 1;
6731 }
6732
6733 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
6734 {
6735 #if defined(CONFIG_UNIX)
6736         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6737         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
6738         struct sk_buff *skb;
6739         int i;
6740
6741         __skb_queue_head_init(&list);
6742
6743         /*
6744          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
6745          * remove this entry and rearrange the file array.
6746          */
6747         skb = skb_dequeue(head);
6748         while (skb) {
6749                 struct scm_fp_list *fp;
6750
6751                 fp = UNIXCB(skb).fp;
6752                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
6753                         int left;
6754
6755                         if (fp->fp[i] != file)
6756                                 continue;
6757
6758                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
6759                         left = fp->count - 1 - i;
6760                         if (left) {
6761                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
6762                                                 left * sizeof(struct file *));
6763                         }
6764                         fp->count--;
6765                         if (!fp->count) {
6766                                 kfree_skb(skb);
6767                                 skb = NULL;
6768                         } else {
6769                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
6770                         }
6771                         fput(file);
6772                         file = NULL;
6773                         break;
6774                 }
6775
6776                 if (!file)
6777                         break;
6778
6779                 __skb_queue_tail(&list, skb);
6780
6781                 skb = skb_dequeue(head);
6782         }
6783
6784         if (skb_peek(&list)) {
6785                 spin_lock_irq(&head->lock);
6786                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
6787                         __skb_queue_tail(head, skb);
6788                 spin_unlock_irq(&head->lock);
6789         }
6790 #else
6791         fput(file);
6792 #endif
6793 }
6794
6795 struct io_file_put {
6796         struct list_head list;
6797         struct file *file;
6798 };
6799
6800 static void __io_file_put_work(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
6801 {
6802         struct fixed_file_data *file_data = ref_node->file_data;
6803         struct io_ring_ctx *ctx = file_data->ctx;
6804         struct io_file_put *pfile, *tmp;
6805
6806         list_for_each_entry_safe(pfile, tmp, &ref_node->file_list, list) {
6807                 list_del(&pfile->list);
6808                 io_ring_file_put(ctx, pfile->file);
6809                 kfree(pfile);
6810         }
6811
6812         spin_lock(&file_data->lock);
6813         list_del(&ref_node->node);
6814         spin_unlock(&file_data->lock);
6815
6816         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
6817         kfree(ref_node);
6818         percpu_ref_put(&file_data->refs);
6819 }
6820
6821 static void io_file_put_work(struct work_struct *work)
6822 {
6823         struct io_ring_ctx *ctx;
6824         struct llist_node *node;
6825
6826         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, file_put_work.work);
6827         node = llist_del_all(&ctx->file_put_llist);
6828
6829         while (node) {
6830                 struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6831                 struct llist_node *next = node->next;
6832
6833                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_file_ref_node, llist);
6834                 __io_file_put_work(ref_node);
6835                 node = next;
6836         }
6837 }
6838
6839 static void io_file_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
6840 {
6841         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6842         struct io_ring_ctx *ctx;
6843         bool first_add;
6844         int delay = HZ;
6845
6846         ref_node = container_of(ref, struct fixed_file_ref_node, refs);
6847         ctx = ref_node->file_data->ctx;
6848
6849         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->file_data->refs))
6850                 delay = 0;
6851
6852         first_add = llist_add(&ref_node->llist, &ctx->file_put_llist);
6853         if (!delay)
6854                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, 0);
6855         else if (first_add)
6856                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, delay);
6857 }
6858
6859 static struct fixed_file_ref_node *alloc_fixed_file_ref_node(
6860                         struct io_ring_ctx *ctx)
6861 {
6862         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6863
6864         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
6865         if (!ref_node)
6866                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6867
6868         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_file_data_ref_zero,
6869                             0, GFP_KERNEL)) {
6870                 kfree(ref_node);
6871                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6872         }
6873         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
6874         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->file_list);
6875         ref_node->file_data = ctx->file_data;
6876         return ref_node;
6877 }
6878
6879 static void destroy_fixed_file_ref_node(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
6880 {
6881         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
6882         kfree(ref_node);
6883 }
6884
6885 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
6886                                  unsigned nr_args)
6887 {
6888         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
6889         unsigned nr_tables;
6890         struct file *file;
6891         int fd, ret = 0;
6892         unsigned i;
6893         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6894
6895         if (ctx->file_data)
6896                 return -EBUSY;
6897         if (!nr_args)
6898                 return -EINVAL;
6899         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
6900                 return -EMFILE;
6901
6902         ctx->file_data = kzalloc(sizeof(*ctx->file_data), GFP_KERNEL);
6903         if (!ctx->file_data)
6904                 return -ENOMEM;
6905         ctx->file_data->ctx = ctx;
6906         init_completion(&ctx->file_data->done);
6907         INIT_LIST_HEAD(&ctx->file_data->ref_list);
6908         spin_lock_init(&ctx->file_data->lock);
6909
6910         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6911         ctx->file_data->table = kcalloc(nr_tables,
6912                                         sizeof(struct fixed_file_table),
6913                                         GFP_KERNEL);
6914         if (!ctx->file_data->table) {
6915                 kfree(ctx->file_data);
6916                 ctx->file_data = NULL;
6917                 return -ENOMEM;
6918         }
6919
6920         if (percpu_ref_init(&ctx->file_data->refs, io_file_ref_kill,
6921                                 PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL)) {
6922                 kfree(ctx->file_data->table);
6923                 kfree(ctx->file_data);
6924                 ctx->file_data = NULL;
6925                 return -ENOMEM;
6926         }
6927
6928         if (io_sqe_alloc_file_tables(ctx, nr_tables, nr_args)) {
6929                 percpu_ref_exit(&ctx->file_data->refs);
6930                 kfree(ctx->file_data->table);
6931                 kfree(ctx->file_data);
6932                 ctx->file_data = NULL;
6933                 return -ENOMEM;
6934         }
6935
6936         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
6937                 struct fixed_file_table *table;
6938                 unsigned index;
6939
6940                 ret = -EFAULT;
6941                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd)))
6942                         break;
6943                 /* allow sparse sets */
6944                 if (fd == -1) {
6945                         ret = 0;
6946                         continue;
6947                 }
6948
6949                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6950                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
6951                 file = fget(fd);
6952
6953                 ret = -EBADF;
6954                 if (!file)
6955                         break;
6956
6957                 /*
6958                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
6959                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
6960                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
6961                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
6962                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
6963                  */
6964                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
6965                         fput(file);
6966                         break;
6967                 }
6968                 ret = 0;
6969                 table->files[index] = file;
6970         }
6971
6972         if (ret) {
6973                 for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6974                         file = io_file_from_index(ctx, i);
6975                         if (file)
6976                                 fput(file);
6977                 }
6978                 for (i = 0; i < nr_tables; i++)
6979                         kfree(ctx->file_data->table[i].files);
6980
6981                 kfree(ctx->file_data->table);
6982                 kfree(ctx->file_data);
6983                 ctx->file_data = NULL;
6984                 ctx->nr_user_files = 0;
6985                 return ret;
6986         }
6987
6988         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
6989         if (ret) {
6990                 io_sqe_files_unregister(ctx);
6991                 return ret;
6992         }
6993
6994         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
6995         if (IS_ERR(ref_node)) {
6996                 io_sqe_files_unregister(ctx);
6997                 return PTR_ERR(ref_node);
6998         }
6999
7000         ctx->file_data->cur_refs = &ref_node->refs;
7001         spin_lock(&ctx->file_data->lock);
7002         list_add(&ref_node->node, &ctx->file_data->ref_list);
7003         spin_unlock(&ctx->file_data->lock);
7004         percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
7005         return ret;
7006 }
7007
7008 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7009                                 int index)
7010 {
7011 #if defined(CONFIG_UNIX)
7012         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7013         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7014         struct sk_buff *skb;
7015
7016         /*
7017          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7018          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7019          * and filling it in.
7020          */
7021         spin_lock_irq(&head->lock);
7022         skb = skb_peek(head);
7023         if (skb) {
7024                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7025
7026                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7027                         __skb_unlink(skb, head);
7028                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7029                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7030                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7031                         fpl->count++;
7032                         spin_lock_irq(&head->lock);
7033                         __skb_queue_head(head, skb);
7034                 } else {
7035                         skb = NULL;
7036                 }
7037         }
7038         spin_unlock_irq(&head->lock);
7039
7040         if (skb) {
7041                 fput(file);
7042                 return 0;
7043         }
7044
7045         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7046 #else
7047         return 0;
7048 #endif
7049 }
7050
7051 static int io_queue_file_removal(struct fixed_file_data *data,
7052                                  struct file *file)
7053 {
7054         struct io_file_put *pfile;
7055         struct percpu_ref *refs = data->cur_refs;
7056         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7057
7058         pfile = kzalloc(sizeof(*pfile), GFP_KERNEL);
7059         if (!pfile)
7060                 return -ENOMEM;
7061
7062         ref_node = container_of(refs, struct fixed_file_ref_node, refs);
7063         pfile->file = file;
7064         list_add(&pfile->list, &ref_node->file_list);
7065
7066         return 0;
7067 }
7068
7069 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7070                                  struct io_uring_files_update *up,
7071                                  unsigned nr_args)
7072 {
7073         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
7074         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7075         struct file *file;
7076         __s32 __user *fds;
7077         int fd, i, err;
7078         __u32 done;
7079         bool needs_switch = false;
7080
7081         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7082                 return -EOVERFLOW;
7083         if (done > ctx->nr_user_files)
7084                 return -EINVAL;
7085
7086         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7087         if (IS_ERR(ref_node))
7088                 return PTR_ERR(ref_node);
7089
7090         done = 0;
7091         fds = u64_to_user_ptr(up->fds);
7092         while (nr_args) {
7093                 struct fixed_file_table *table;
7094                 unsigned index;
7095
7096                 err = 0;
7097                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7098                         err = -EFAULT;
7099                         break;
7100                 }
7101                 i = array_index_nospec(up->offset, ctx->nr_user_files);
7102                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7103                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7104                 if (table->files[index]) {
7105                         file = io_file_from_index(ctx, index);
7106                         err = io_queue_file_removal(data, file);
7107                         if (err)
7108                                 break;
7109                         table->files[index] = NULL;
7110                         needs_switch = true;
7111                 }
7112                 if (fd != -1) {
7113                         file = fget(fd);
7114                         if (!file) {
7115                                 err = -EBADF;
7116                                 break;
7117                         }
7118                         /*
7119                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7120                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7121                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7122                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7123                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7124                          * support regular read/write anyway.
7125                          */
7126                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7127                                 fput(file);
7128                                 err = -EBADF;
7129                                 break;
7130                         }
7131                         table->files[index] = file;
7132                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7133                         if (err)
7134                                 break;
7135                 }
7136                 nr_args--;
7137                 done++;
7138                 up->offset++;
7139         }
7140
7141         if (needs_switch) {
7142                 percpu_ref_kill(data->cur_refs);
7143                 spin_lock(&data->lock);
7144                 list_add(&ref_node->node, &data->ref_list);
7145                 data->cur_refs = &ref_node->refs;
7146                 spin_unlock(&data->lock);
7147                 percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
7148         } else
7149                 destroy_fixed_file_ref_node(ref_node);
7150
7151         return done ? done : err;
7152 }
7153
7154 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7155                                unsigned nr_args)
7156 {
7157         struct io_uring_files_update up;
7158
7159         if (!ctx->file_data)
7160                 return -ENXIO;
7161         if (!nr_args)
7162                 return -EINVAL;
7163         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7164                 return -EFAULT;
7165         if (up.resv)
7166                 return -EINVAL;
7167
7168         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7169 }
7170
7171 static void io_free_work(struct io_wq_work *work)
7172 {
7173         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7174
7175         /* Consider that io_steal_work() relies on this ref */
7176         io_put_req(req);
7177 }
7178
7179 static int io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7180                               struct io_uring_params *p)
7181 {
7182         struct io_wq_data data;
7183         struct fd f;
7184         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7185         unsigned int concurrency;
7186         int ret = 0;
7187
7188         data.user = ctx->user;
7189         data.free_work = io_free_work;
7190         data.do_work = io_wq_submit_work;
7191
7192         if (!(p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)) {
7193                 /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7194                 concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7195
7196                 ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
7197                 if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
7198                         ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
7199                         ctx->io_wq = NULL;
7200                 }
7201                 return ret;
7202         }
7203
7204         f = fdget(p->wq_fd);
7205         if (!f.file)
7206                 return -EBADF;
7207
7208         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7209                 ret = -EINVAL;
7210                 goto out_fput;
7211         }
7212
7213         ctx_attach = f.file->private_data;
7214         /* @io_wq is protected by holding the fd */
7215         if (!io_wq_get(ctx_attach->io_wq, &data)) {
7216                 ret = -EINVAL;
7217                 goto out_fput;
7218         }
7219
7220         ctx->io_wq = ctx_attach->io_wq;
7221 out_fput:
7222         fdput(f);
7223         return ret;
7224 }
7225
7226 static int io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx,
7227                                struct io_uring_params *p)
7228 {
7229         int ret;
7230
7231         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7232                 mmgrab(current->mm);
7233                 ctx->sqo_mm = current->mm;
7234
7235                 ret = -EPERM;
7236                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
7237                         goto err;
7238
7239                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7240                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7241                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7242
7243                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7244                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7245
7246                         ret = -EINVAL;
7247                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
7248                                 goto err;
7249                         if (!cpu_online(cpu))
7250                                 goto err;
7251
7252                         ctx->sqo_thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread,
7253                                                         ctx, cpu,
7254                                                         "io_uring-sq");
7255                 } else {
7256                         ctx->sqo_thread = kthread_create(io_sq_thread, ctx,
7257                                                         "io_uring-sq");
7258                 }
7259                 if (IS_ERR(ctx->sqo_thread)) {
7260                         ret = PTR_ERR(ctx->sqo_thread);
7261                         ctx->sqo_thread = NULL;
7262                         goto err;
7263                 }
7264                 wake_up_process(ctx->sqo_thread);
7265         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7266                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
7267                 ret = -EINVAL;
7268                 goto err;
7269         }
7270
7271         ret = io_init_wq_offload(ctx, p);
7272         if (ret)
7273                 goto err;
7274
7275         return 0;
7276 err:
7277         io_finish_async(ctx);
7278         if (ctx->sqo_mm) {
7279                 mmdrop(ctx->sqo_mm);
7280                 ctx->sqo_mm = NULL;
7281         }
7282         return ret;
7283 }
7284
7285 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
7286                                       unsigned long nr_pages)
7287 {
7288         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
7289 }
7290
7291 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
7292                                    unsigned long nr_pages)
7293 {
7294         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
7295
7296         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
7297         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
7298
7299         do {
7300                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
7301                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
7302                 if (new_pages > page_limit)
7303                         return -ENOMEM;
7304         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
7305                                         new_pages) != cur_pages);
7306
7307         return 0;
7308 }
7309
7310 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7311                              enum io_mem_account acct)
7312 {
7313         if (ctx->limit_mem)
7314                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7315
7316         if (ctx->sqo_mm) {
7317                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7318                         ctx->sqo_mm->locked_vm -= nr_pages;
7319                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7320                         atomic64_sub(nr_pages, &ctx->sqo_mm->pinned_vm);
7321         }
7322 }
7323
7324 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7325                           enum io_mem_account acct)
7326 {
7327         int ret;
7328
7329         if (ctx->limit_mem) {
7330                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
7331                 if (ret)
7332                         return ret;
7333         }
7334
7335         if (ctx->sqo_mm) {
7336                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7337                         ctx->sqo_mm->locked_vm += nr_pages;
7338                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7339                         atomic64_add(nr_pages, &ctx->sqo_mm->pinned_vm);
7340         }
7341
7342         return 0;
7343 }
7344
7345 static void io_mem_free(void *ptr)
7346 {
7347         struct page *page;
7348
7349         if (!ptr)
7350                 return;
7351
7352         page = virt_to_head_page(ptr);
7353         if (put_page_testzero(page))
7354                 free_compound_page(page);
7355 }
7356
7357 static void *io_mem_alloc(size_t size)
7358 {
7359         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
7360                                 __GFP_NORETRY;
7361
7362         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
7363 }
7364
7365 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
7366                                 size_t *sq_offset)
7367 {
7368         struct io_rings *rings;
7369         size_t off, sq_array_size;
7370
7371         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
7372         if (off == SIZE_MAX)
7373                 return SIZE_MAX;
7374
7375 #ifdef CONFIG_SMP
7376         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
7377         if (off == 0)
7378                 return SIZE_MAX;
7379 #endif
7380
7381         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
7382         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
7383                 return SIZE_MAX;
7384
7385         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
7386                 return SIZE_MAX;
7387
7388         if (sq_offset)
7389                 *sq_offset = off;
7390
7391         return off;
7392 }
7393
7394 static unsigned long ring_pages(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries)
7395 {
7396         size_t pages;
7397
7398         pages = (size_t)1 << get_order(
7399                 rings_size(sq_entries, cq_entries, NULL));
7400         pages += (size_t)1 << get_order(
7401                 array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), sq_entries));
7402
7403         return pages;
7404 }
7405
7406 static int io_sqe_buffer_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7407 {
7408         int i, j;
7409
7410         if (!ctx->user_bufs)
7411                 return -ENXIO;
7412
7413         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
7414                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7415
7416                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
7417                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
7418
7419                 io_unaccount_mem(ctx, imu->nr_bvecs, ACCT_PINNED);
7420                 kvfree(imu->bvec);
7421                 imu->nr_bvecs = 0;
7422         }
7423
7424         kfree(ctx->user_bufs);
7425         ctx->user_bufs = NULL;
7426         ctx->nr_user_bufs = 0;
7427         return 0;
7428 }
7429
7430 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
7431                        void __user *arg, unsigned index)
7432 {
7433         struct iovec __user *src;
7434
7435 #ifdef CONFIG_COMPAT
7436         if (ctx->compat) {
7437                 struct compat_iovec __user *ciovs;
7438                 struct compat_iovec ciov;
7439
7440                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
7441                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
7442                         return -EFAULT;
7443
7444                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
7445                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
7446                 return 0;
7447         }
7448 #endif
7449         src = (struct iovec __user *) arg;
7450         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
7451                 return -EFAULT;
7452         return 0;
7453 }
7454
7455 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7456                                   unsigned nr_args)
7457 {
7458         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
7459         struct page **pages = NULL;
7460         int i, j, got_pages = 0;
7461         int ret = -EINVAL;
7462
7463         if (ctx->user_bufs)
7464                 return -EBUSY;
7465         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
7466                 return -EINVAL;
7467
7468         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
7469                                         GFP_KERNEL);
7470         if (!ctx->user_bufs)
7471                 return -ENOMEM;
7472
7473         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
7474                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7475                 unsigned long off, start, end, ubuf;
7476                 int pret, nr_pages;
7477                 struct iovec iov;
7478                 size_t size;
7479
7480                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
7481                 if (ret)
7482                         goto err;
7483
7484                 /*
7485                  * Don't impose further limits on the size and buffer
7486                  * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
7487                  * submitted if they are wrong.
7488                  */
7489                 ret = -EFAULT;
7490                 if (!iov.iov_base || !iov.iov_len)
7491                         goto err;
7492
7493                 /* arbitrary limit, but we need something */
7494                 if (iov.iov_len > SZ_1G)
7495                         goto err;
7496
7497                 ubuf = (unsigned long) iov.iov_base;
7498                 end = (ubuf + iov.iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
7499                 start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
7500                 nr_pages = end - start;
7501
7502                 ret = io_account_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7503                 if (ret)
7504                         goto err;
7505
7506                 ret = 0;
7507                 if (!pages || nr_pages > got_pages) {
7508                         kvfree(vmas);
7509                         kvfree(pages);
7510                         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *),
7511                                                 GFP_KERNEL);
7512                         vmas = kvmalloc_array(nr_pages,
7513                                         sizeof(struct vm_area_struct *),
7514                                         GFP_KERNEL);
7515                         if (!pages || !vmas) {
7516                                 ret = -ENOMEM;
7517                                 io_unaccount_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7518                                 goto err;
7519                         }
7520                         got_pages = nr_pages;
7521                 }
7522
7523                 imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
7524                                                 GFP_KERNEL);
7525                 ret = -ENOMEM;
7526                 if (!imu->bvec) {
7527                         io_unaccount_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7528                         goto err;
7529                 }
7530
7531                 ret = 0;
7532                 mmap_read_lock(current->mm);
7533                 pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages,
7534                                       FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
7535                                       pages, vmas);
7536                 if (pret == nr_pages) {
7537                         /* don't support file backed memory */
7538                         for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
7539                                 struct vm_area_struct *vma = vmas[j];
7540
7541                                 if (vma->vm_file &&
7542                                     !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
7543                                         ret = -EOPNOTSUPP;
7544                                         break;
7545                                 }
7546                         }
7547                 } else {
7548                         ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
7549                 }
7550                 mmap_read_unlock(current->mm);
7551                 if (ret) {
7552                         /*
7553                          * if we did partial map, or found file backed vmas,
7554                          * release any pages we did get
7555                          */
7556                         if (pret > 0)
7557                                 unpin_user_pages(pages, pret);
7558                         io_unaccount_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7559                         kvfree(imu->bvec);
7560                         goto err;
7561                 }
7562
7563                 off = ubuf & ~PAGE_MASK;
7564                 size = iov.iov_len;
7565                 for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
7566                         size_t vec_len;
7567
7568                         vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
7569                         imu->bvec[j].bv_page = pages[j];
7570                         imu->bvec[j].bv_len = vec_len;
7571                         imu->bvec[j].bv_offset = off;
7572                         off = 0;
7573                         size -= vec_len;
7574                 }
7575                 /* store original address for later verification */
7576                 imu->ubuf = ubuf;
7577                 imu->len = iov.iov_len;
7578                 imu->nr_bvecs = nr_pages;
7579
7580                 ctx->nr_user_bufs++;
7581         }
7582         kvfree(pages);
7583         kvfree(vmas);
7584         return 0;
7585 err:
7586         kvfree(pages);
7587         kvfree(vmas);
7588         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
7589         return ret;
7590 }
7591
7592 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
7593 {
7594         __s32 __user *fds = arg;
7595         int fd;
7596
7597         if (ctx->cq_ev_fd)
7598                 return -EBUSY;
7599
7600         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
7601                 return -EFAULT;
7602
7603         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
7604         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
7605                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
7606                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
7607                 return ret;
7608         }
7609
7610         return 0;
7611 }
7612
7613 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7614 {
7615         if (ctx->cq_ev_fd) {
7616                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
7617                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
7618                 return 0;
7619         }
7620
7621         return -ENXIO;
7622 }
7623
7624 static int __io_destroy_buffers(int id, void *p, void *data)
7625 {
7626         struct io_ring_ctx *ctx = data;
7627         struct io_buffer *buf = p;
7628
7629         __io_remove_buffers(ctx, buf, id, -1U);
7630         return 0;
7631 }
7632
7633 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
7634 {
7635         idr_for_each(&ctx->io_buffer_idr, __io_destroy_buffers, ctx);
7636         idr_destroy(&ctx->io_buffer_idr);
7637 }
7638
7639 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
7640 {
7641         io_finish_async(ctx);
7642         if (ctx->sqo_mm) {
7643                 mmdrop(ctx->sqo_mm);
7644                 ctx->sqo_mm = NULL;
7645         }
7646
7647         io_iopoll_reap_events(ctx);
7648         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
7649         io_sqe_files_unregister(ctx);
7650         io_eventfd_unregister(ctx);
7651         io_destroy_buffers(ctx);
7652         idr_destroy(&ctx->personality_idr);
7653
7654 #if defined(CONFIG_UNIX)
7655         if (ctx->ring_sock) {
7656                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
7657                 sock_release(ctx->ring_sock);
7658         }
7659 #endif
7660
7661         io_mem_free(ctx->rings);
7662         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
7663
7664         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
7665         io_unaccount_mem(ctx, ring_pages(ctx->sq_entries, ctx->cq_entries),
7666                          ACCT_LOCKED);
7667         free_uid(ctx->user);
7668         put_cred(ctx->creds);
7669         kfree(ctx->cancel_hash);
7670         kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
7671         kfree(ctx);
7672 }
7673
7674 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
7675 {
7676         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7677         __poll_t mask = 0;
7678
7679         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
7680         /*
7681          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
7682          * io_commit_cqring
7683          */
7684         smp_rmb();
7685         if (READ_ONCE(ctx->rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head !=
7686             ctx->rings->sq_ring_entries)
7687                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
7688         if (io_cqring_events(ctx, false))
7689                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
7690
7691         return mask;
7692 }
7693
7694 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
7695 {
7696         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7697
7698         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
7699 }
7700
7701 static int io_remove_personalities(int id, void *p, void *data)
7702 {
7703         struct io_ring_ctx *ctx = data;
7704         const struct cred *cred;
7705
7706         cred = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
7707         if (cred)
7708                 put_cred(cred);
7709         return 0;
7710 }
7711
7712 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
7713 {
7714         struct io_ring_ctx *ctx;
7715
7716         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
7717         if (ctx->rings)
7718                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
7719
7720         /*
7721          * If we're doing polled IO and end up having requests being
7722          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
7723          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
7724          * as nobody else will be looking for them.
7725          */
7726         while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20)) {
7727                 io_iopoll_reap_events(ctx);
7728                 if (ctx->rings)
7729                         io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
7730         }
7731         io_ring_ctx_free(ctx);
7732 }
7733
7734 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
7735 {
7736         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7737         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
7738         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7739
7740         io_kill_timeouts(ctx);
7741         io_poll_remove_all(ctx);
7742
7743         if (ctx->io_wq)
7744                 io_wq_cancel_all(ctx->io_wq);
7745
7746         io_iopoll_reap_events(ctx);
7747         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
7748         if (ctx->rings)
7749                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
7750         idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_remove_personalities, ctx);
7751         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
7752         queue_work(system_wq, &ctx->exit_work);
7753 }
7754
7755 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
7756 {
7757         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7758
7759         file->private_data = NULL;
7760         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
7761         return 0;
7762 }
7763
7764 static bool io_wq_files_match(struct io_wq_work *work, void *data)
7765 {
7766         struct files_struct *files = data;
7767
7768         return work->files == files;
7769 }
7770
7771 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
7772                                   struct files_struct *files)
7773 {
7774         if (list_empty_careful(&ctx->inflight_list))
7775                 return;
7776
7777         /* cancel all at once, should be faster than doing it one by one*/
7778         io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_wq_files_match, files, true);
7779
7780         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
7781                 struct io_kiocb *cancel_req = NULL, *req;
7782                 DEFINE_WAIT(wait);
7783
7784                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
7785                 list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry) {
7786                         if (req->work.files != files)
7787                                 continue;
7788                         /* req is being completed, ignore */
7789                         if (!refcount_inc_not_zero(&req->refs))
7790                                 continue;
7791                         cancel_req = req;
7792                         break;
7793                 }
7794                 if (cancel_req)
7795                         prepare_to_wait(&ctx->inflight_wait, &wait,
7796                                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
7797                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
7798
7799                 /* We need to keep going until we don't find a matching req */
7800                 if (!cancel_req)
7801                         break;
7802
7803                 if (cancel_req->flags & REQ_F_OVERFLOW) {
7804                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
7805                         list_del(&cancel_req->list);
7806                         cancel_req->flags &= ~REQ_F_OVERFLOW;
7807                         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
7808                                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
7809                                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
7810                         }
7811                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
7812
7813                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
7814                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
7815
7816                         /*
7817                          * Put inflight ref and overflow ref. If that's
7818                          * all we had, then we're done with this request.
7819                          */
7820                         if (refcount_sub_and_test(2, &cancel_req->refs)) {
7821                                 io_free_req(cancel_req);
7822                                 finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
7823                                 continue;
7824                         }
7825                 } else {
7826                         io_wq_cancel_work(ctx->io_wq, &cancel_req->work);
7827                         io_put_req(cancel_req);
7828                 }
7829
7830                 schedule();
7831                 finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
7832         }
7833 }
7834
7835 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
7836 {
7837         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7838         struct task_struct *task = data;
7839
7840         return req->task == task;
7841 }
7842
7843 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
7844 {
7845         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7846
7847         io_uring_cancel_files(ctx, data);
7848
7849         /*
7850          * If the task is going away, cancel work it may have pending
7851          */
7852         if (fatal_signal_pending(current) || (current->flags & PF_EXITING))
7853                 io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_task_cb, current, true);
7854
7855         return 0;
7856 }
7857
7858 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
7859                                             loff_t pgoff, size_t sz)
7860 {
7861         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7862         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
7863         struct page *page;
7864         void *ptr;
7865
7866         switch (offset) {
7867         case IORING_OFF_SQ_RING:
7868         case IORING_OFF_CQ_RING:
7869                 ptr = ctx->rings;
7870                 break;
7871         case IORING_OFF_SQES:
7872                 ptr = ctx->sq_sqes;
7873                 break;
7874         default:
7875                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7876         }
7877
7878         page = virt_to_head_page(ptr);
7879         if (sz > page_size(page))
7880                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7881
7882         return ptr;
7883 }
7884
7885 #ifdef CONFIG_MMU
7886
7887 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
7888 {
7889         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
7890         unsigned long pfn;
7891         void *ptr;
7892
7893         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
7894         if (IS_ERR(ptr))
7895                 return PTR_ERR(ptr);
7896
7897         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
7898         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
7899 }
7900
7901 #else /* !CONFIG_MMU */
7902
7903 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
7904 {
7905         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
7906 }
7907
7908 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
7909 {
7910         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
7911 }
7912
7913 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
7914         unsigned long addr, unsigned long len,
7915         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
7916 {
7917         void *ptr;
7918
7919         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
7920         if (IS_ERR(ptr))
7921                 return PTR_ERR(ptr);
7922
7923         return (unsigned long) ptr;
7924 }
7925
7926 #endif /* !CONFIG_MMU */
7927
7928 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
7929                 u32, min_complete, u32, flags, const sigset_t __user *, sig,
7930                 size_t, sigsz)
7931 {
7932         struct io_ring_ctx *ctx;
7933         long ret = -EBADF;
7934         int submitted = 0;
7935         struct fd f;
7936
7937         io_run_task_work();
7938
7939         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP))
7940                 return -EINVAL;
7941
7942         f = fdget(fd);
7943         if (!f.file)
7944                 return -EBADF;
7945
7946         ret = -EOPNOTSUPP;
7947         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
7948                 goto out_fput;
7949
7950         ret = -ENXIO;
7951         ctx = f.file->private_data;
7952         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
7953                 goto out_fput;
7954
7955         /*
7956          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
7957          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
7958          * we were asked to.
7959          */
7960         ret = 0;
7961         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7962                 if (!list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
7963                         io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
7964                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
7965                         wake_up(&ctx->sqo_wait);
7966                 submitted = to_submit;
7967         } else if (to_submit) {
7968                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7969                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit, f.file, fd);
7970                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7971
7972                 if (submitted != to_submit)
7973                         goto out;
7974         }
7975         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
7976                 unsigned nr_events = 0;
7977
7978                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
7979
7980                 /*
7981                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
7982                  * space applications don't need to do io completion events
7983                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
7984                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
7985                  */
7986                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
7987                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
7988                         ret = io_iopoll_check(ctx, &nr_events, min_complete);
7989                 } else {
7990                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, sigsz);
7991                 }
7992         }
7993
7994 out:
7995         percpu_ref_put(&ctx->refs);
7996 out_fput:
7997         fdput(f);
7998         return submitted ? submitted : ret;
7999 }
8000
8001 #ifdef CONFIG_PROC_FS
8002 static int io_uring_show_cred(int id, void *p, void *data)
8003 {
8004         const struct cred *cred = p;
8005         struct seq_file *m = data;
8006         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
8007         struct group_info *gi;
8008         kernel_cap_t cap;
8009         unsigned __capi;
8010         int g;
8011
8012         seq_printf(m, "%5d\n", id);
8013         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
8014         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
8015         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
8016         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
8017         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
8018         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
8019         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
8020         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
8021         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
8022         gi = cred->group_info;
8023         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
8024                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
8025                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
8026         }
8027         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
8028         cap = cred->cap_effective;
8029         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
8030                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
8031         seq_putc(m, '\n');
8032         return 0;
8033 }
8034
8035 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
8036 {
8037         int i;
8038
8039         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8040         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
8041         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
8042                 struct fixed_file_table *table;
8043                 struct file *f;
8044
8045                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
8046                 f = table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
8047                 if (f)
8048                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
8049                 else
8050                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
8051         }
8052         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
8053         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8054                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
8055
8056                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
8057                                                 (unsigned int) buf->len);
8058         }
8059         if (!idr_is_empty(&ctx->personality_idr)) {
8060                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
8061                 idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_uring_show_cred, m);
8062         }
8063         seq_printf(m, "PollList:\n");
8064         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8065         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
8066                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
8067                 struct io_kiocb *req;
8068
8069                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
8070                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
8071                                         req->task->task_works != NULL);
8072         }
8073         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8074         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8075 }
8076
8077 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
8078 {
8079         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
8080
8081         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
8082                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
8083                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
8084         }
8085 }
8086 #endif
8087
8088 static const struct file_operations io_uring_fops = {
8089         .release        = io_uring_release,
8090         .flush          = io_uring_flush,
8091         .mmap           = io_uring_mmap,
8092 #ifndef CONFIG_MMU
8093         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
8094         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
8095 #endif
8096         .poll           = io_uring_poll,
8097         .fasync         = io_uring_fasync,
8098 #ifdef CONFIG_PROC_FS
8099         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
8100 #endif
8101 };
8102
8103 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
8104                                   struct io_uring_params *p)
8105 {
8106         struct io_rings *rings;
8107         size_t size, sq_array_offset;
8108
8109         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
8110         if (size == SIZE_MAX)
8111                 return -EOVERFLOW;
8112
8113         rings = io_mem_alloc(size);
8114         if (!rings)
8115                 return -ENOMEM;
8116
8117         ctx->rings = rings;
8118         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
8119         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
8120         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
8121         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
8122         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
8123         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
8124         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
8125         ctx->sq_entries = rings->sq_ring_entries;
8126         ctx->cq_entries = rings->cq_ring_entries;
8127
8128         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
8129         if (size == SIZE_MAX) {
8130                 io_mem_free(ctx->rings);
8131                 ctx->rings = NULL;
8132                 return -EOVERFLOW;
8133         }
8134
8135         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
8136         if (!ctx->sq_sqes) {
8137                 io_mem_free(ctx->rings);
8138                 ctx->rings = NULL;
8139                 return -ENOMEM;
8140         }
8141
8142         return 0;
8143 }
8144
8145 /*
8146  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
8147  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
8148  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
8149  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
8150  */
8151 static int io_uring_get_fd(struct io_ring_ctx *ctx)
8152 {
8153         struct file *file;
8154         int ret;
8155
8156 #if defined(CONFIG_UNIX)
8157         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
8158                                 &ctx->ring_sock);
8159         if (ret)
8160                 return ret;
8161 #endif
8162
8163         ret = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
8164         if (ret < 0)
8165                 goto err;
8166
8167         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
8168                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
8169         if (IS_ERR(file)) {
8170                 put_unused_fd(ret);
8171                 ret = PTR_ERR(file);
8172                 goto err;
8173         }
8174
8175 #if defined(CONFIG_UNIX)
8176         ctx->ring_sock->file = file;
8177 #endif
8178         fd_install(ret, file);
8179         return ret;
8180 err:
8181 #if defined(CONFIG_UNIX)
8182         sock_release(ctx->ring_sock);
8183         ctx->ring_sock = NULL;
8184 #endif
8185         return ret;
8186 }
8187
8188 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
8189                            struct io_uring_params __user *params)
8190 {
8191         struct user_struct *user = NULL;
8192         struct io_ring_ctx *ctx;
8193         bool limit_mem;
8194         int ret;
8195
8196         if (!entries)
8197                 return -EINVAL;
8198         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
8199                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
8200                         return -EINVAL;
8201                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
8202         }
8203
8204         /*
8205          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
8206          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
8207          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
8208          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
8209          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
8210          * of CQ ring entries manually.
8211          */
8212         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
8213         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
8214                 /*
8215                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
8216                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
8217                  * any cq vs sq ring sizing.
8218                  */
8219                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
8220                         return -EINVAL;
8221                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
8222                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
8223                                 return -EINVAL;
8224                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
8225                 }
8226                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
8227         } else {
8228                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
8229         }
8230
8231         user = get_uid(current_user());
8232         limit_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
8233
8234         if (limit_mem) {
8235                 ret = __io_account_mem(user,
8236                                 ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries));
8237                 if (ret) {
8238                         free_uid(user);
8239                         return ret;
8240                 }
8241         }
8242
8243         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
8244         if (!ctx) {
8245                 if (limit_mem)
8246                         __io_unaccount_mem(user, ring_pages(p->sq_entries,
8247                                                                 p->cq_entries));
8248                 free_uid(user);
8249                 return -ENOMEM;
8250         }
8251         ctx->compat = in_compat_syscall();
8252         ctx->user = user;
8253         ctx->creds = get_current_cred();
8254
8255         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
8256         if (ret)
8257                 goto err;
8258
8259         ret = io_sq_offload_start(ctx, p);
8260         if (ret)
8261                 goto err;
8262
8263         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
8264         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
8265         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
8266         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
8267         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
8268         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
8269         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
8270         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
8271
8272         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
8273         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
8274         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
8275         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
8276         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
8277         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
8278         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
8279         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
8280
8281         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
8282                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
8283                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
8284                         IORING_FEAT_POLL_32BITS;
8285
8286         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
8287                 ret = -EFAULT;
8288                 goto err;
8289         }
8290         /*
8291          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
8292          * having closed it before we finish setup
8293          */
8294         ret = io_uring_get_fd(ctx);
8295         if (ret < 0)
8296                 goto err;
8297
8298         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
8299         io_account_mem(ctx, ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries),
8300                        ACCT_LOCKED);
8301         ctx->limit_mem = limit_mem;
8302         return ret;
8303 err:
8304         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8305         return ret;
8306 }
8307
8308 /*
8309  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
8310  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
8311  * params structure passed in.
8312  */
8313 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
8314 {
8315         struct io_uring_params p;
8316         int i;
8317
8318         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
8319                 return -EFAULT;
8320         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
8321                 if (p.resv[i])
8322                         return -EINVAL;
8323         }
8324
8325         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
8326                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
8327                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ))
8328                 return -EINVAL;
8329
8330         return  io_uring_create(entries, &p, params);
8331 }
8332
8333 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
8334                 struct io_uring_params __user *, params)
8335 {
8336         return io_uring_setup(entries, params);
8337 }
8338
8339 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
8340 {
8341         struct io_uring_probe *p;
8342         size_t size;
8343         int i, ret;
8344
8345         size = struct_size(p, ops, nr_args);
8346         if (size == SIZE_MAX)
8347                 return -EOVERFLOW;
8348         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
8349         if (!p)
8350                 return -ENOMEM;
8351
8352         ret = -EFAULT;
8353         if (copy_from_user(p, arg, size))
8354                 goto out;
8355         ret = -EINVAL;
8356         if (memchr_inv(p, 0, size))
8357                 goto out;
8358
8359         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
8360         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
8361                 nr_args = IORING_OP_LAST;
8362
8363         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8364                 p->ops[i].op = i;
8365                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
8366                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
8367         }
8368         p->ops_len = i;
8369
8370         ret = 0;
8371         if (copy_to_user(arg, p, size))
8372                 ret = -EFAULT;
8373 out:
8374         kfree(p);
8375         return ret;
8376 }
8377
8378 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
8379 {
8380         const struct cred *creds = get_current_cred();
8381         int id;
8382
8383         id = idr_alloc_cyclic(&ctx->personality_idr, (void *) creds, 1,
8384                                 USHRT_MAX, GFP_KERNEL);
8385         if (id < 0)
8386                 put_cred(creds);
8387         return id;
8388 }
8389
8390 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8391 {
8392         const struct cred *old_creds;
8393
8394         old_creds = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
8395         if (old_creds) {
8396                 put_cred(old_creds);
8397                 return 0;
8398         }
8399
8400         return -EINVAL;
8401 }
8402
8403 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
8404 {
8405         switch (op) {
8406         case IORING_UNREGISTER_FILES:
8407         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
8408         case IORING_REGISTER_PROBE:
8409         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
8410         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
8411                 return false;
8412         default:
8413                 return true;
8414         }
8415 }
8416
8417 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
8418                                void __user *arg, unsigned nr_args)
8419         __releases(ctx->uring_lock)
8420         __acquires(ctx->uring_lock)
8421 {
8422         int ret;
8423
8424         /*
8425          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
8426          * someone else killed the ctx or is already going through
8427          * io_uring_register().
8428          */
8429         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
8430                 return -ENXIO;
8431
8432         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
8433                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8434
8435                 /*
8436                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
8437                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
8438                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
8439                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
8440                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
8441                  * after we've killed the percpu ref.
8442                  */
8443                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8444                 ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
8445                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8446                 if (ret) {
8447                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
8448                         ret = -EINTR;
8449                         goto out;
8450                 }
8451         }
8452
8453         switch (opcode) {
8454         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
8455                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, arg, nr_args);
8456                 break;
8457         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
8458                 ret = -EINVAL;
8459                 if (arg || nr_args)
8460                         break;
8461                 ret = io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8462                 break;
8463         case IORING_REGISTER_FILES:
8464                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
8465                 break;
8466         case IORING_UNREGISTER_FILES:
8467                 ret = -EINVAL;
8468                 if (arg || nr_args)
8469                         break;
8470                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
8471                 break;
8472         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
8473                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
8474                 break;
8475         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
8476         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
8477                 ret = -EINVAL;
8478                 if (nr_args != 1)
8479                         break;
8480                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
8481                 if (ret)
8482                         break;
8483                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
8484                         ctx->eventfd_async = 1;
8485                 else
8486                         ctx->eventfd_async = 0;
8487                 break;
8488         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
8489                 ret = -EINVAL;
8490                 if (arg || nr_args)
8491                         break;
8492                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
8493                 break;
8494         case IORING_REGISTER_PROBE:
8495                 ret = -EINVAL;
8496                 if (!arg || nr_args > 256)
8497                         break;
8498                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
8499                 break;
8500         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
8501                 ret = -EINVAL;
8502                 if (arg || nr_args)
8503                         break;
8504                 ret = io_register_personality(ctx);
8505                 break;
8506         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
8507                 ret = -EINVAL;
8508                 if (arg)
8509                         break;
8510                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
8511                 break;
8512         default:
8513                 ret = -EINVAL;
8514                 break;
8515         }
8516
8517         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
8518                 /* bring the ctx back to life */
8519                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
8520 out:
8521                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
8522         }
8523         return ret;
8524 }
8525
8526 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
8527                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
8528 {
8529         struct io_ring_ctx *ctx;
8530         long ret = -EBADF;
8531         struct fd f;
8532
8533         f = fdget(fd);
8534         if (!f.file)
8535                 return -EBADF;
8536
8537         ret = -EOPNOTSUPP;
8538         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
8539                 goto out_fput;
8540
8541         ctx = f.file->private_data;
8542
8543         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8544         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
8545         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8546         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
8547                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
8548 out_fput:
8549         fdput(f);
8550         return ret;
8551 }
8552
8553 static int __init io_uring_init(void)
8554 {
8555 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
8556         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
8557         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
8558 } while (0)
8559
8560 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
8561         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
8562         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
8563         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
8564         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
8565         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
8566         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
8567         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
8568         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
8569         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
8570         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
8571         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
8572         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
8573         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
8574         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
8575         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
8576         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
8577         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
8578         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
8579         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
8580         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
8581         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
8582         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
8583         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
8584         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
8585         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
8586         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
8587         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
8588         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
8589         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
8590         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
8591
8592         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
8593         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
8594         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC);
8595         return 0;
8596 };
8597 __initcall(io_uring_init);