fs/io_uring.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
   4  * supporting fast/efficient IO.
   5  *
   6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
   7  * the application and kernel side.
   8  *
   9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
  10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
  11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
  12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
  13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
  14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
  15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
  16  * CQ entries.
  17  *
  18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
  19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
  20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
  21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
  22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
  23  * head will do).
  24  *
  25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
  26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
  27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
  28  * between.
  29  *
  30  * Also see the examples in the liburing library:
  31  *
  32  *      git://git.kernel.dk/liburing
  33  *
  34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
  35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
  36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
  37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
  38  *
  39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
  40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
  41  */
  42 #include <linux/kernel.h>
  43 #include <linux/init.h>
  44 #include <linux/errno.h>
  45 #include <linux/syscalls.h>
  46 #include <linux/compat.h>
  47 #include <net/compat.h>
  48 #include <linux/refcount.h>
  49 #include <linux/uio.h>
  50 #include <linux/bits.h>
  51
  52 #include <linux/sched/signal.h>
  53 #include <linux/fs.h>
  54 #include <linux/file.h>
  55 #include <linux/fdtable.h>
  56 #include <linux/mm.h>
  57 #include <linux/mman.h>
  58 #include <linux/percpu.h>
  59 #include <linux/slab.h>
  60 #include <linux/blkdev.h>
  61 #include <linux/bvec.h>
  62 #include <linux/net.h>
  63 #include <net/sock.h>
  64 #include <net/af_unix.h>
  65 #include <net/scm.h>
  66 #include <linux/anon_inodes.h>
  67 #include <linux/sched/mm.h>
  68 #include <linux/uaccess.h>
  69 #include <linux/nospec.h>
  70 #include <linux/sizes.h>
  71 #include <linux/hugetlb.h>
  72 #include <linux/highmem.h>
  73 #include <linux/namei.h>
  74 #include <linux/fsnotify.h>
  75 #include <linux/fadvise.h>
  76 #include <linux/eventpoll.h>
  77 #include <linux/splice.h>
  78 #include <linux/task_work.h>
  79 #include <linux/pagemap.h>
  80 #include <linux/io_uring.h>
  81
  82 #define CREATE_TRACE_POINTS
  83 #include <trace/events/io_uring.h>
  84
  85 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  86
  87 #include "internal.h"
  88 #include "io-wq.h"
  89
  90 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  91 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  92
  93 /*
  94  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
  95  */
  96 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
  97 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
  98 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
  99 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
 100 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
 101                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
 102
 103 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
 104                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
 105                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
 106
 107 struct io_uring {
 108         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 109         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 110 };
 111
 112 /*
 113  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 114  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 115  *
 116  * The offsets to the member fields are published through struct
 117  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 118  */
 119 struct io_rings {
 120         /*
 121          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 122          * masked to get valid indices.
 123          *
 124          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 125          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 126          * cq ring.
 127          */
 128         struct io_uring         sq, cq;
 129         /*
 130          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 131          * ring_entries - 1)
 132          */
 133         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 134         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 135         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 136         /*
 137          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 138          * invalid index stored in array
 139          *
 140          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 141          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 142          * cached value).
 143          *
 144          * After a new SQ head value was read by the application this
 145          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 146          * the new SQ head (and possibly more).
 147          */
 148         u32                     sq_dropped;
 149         /*
 150          * Runtime SQ flags
 151          *
 152          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 153          * application.
 154          *
 155          * The application needs a full memory barrier before checking
 156          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 157          */
 158         u32                     sq_flags;
 159         /*
 160          * Runtime CQ flags
 161          *
 162          * Written by the application, shouldn't be modified by the
 163          * kernel.
 164          */
 165         u32                     cq_flags;
 166         /*
 167          * Number of completion events lost because the queue was full;
 168          * this should be avoided by the application by making sure
 169          * there are not more requests pending than there is space in
 170          * the completion queue.
 171          *
 172          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 173          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 174          * cached value).
 175          *
 176          * As completion events come in out of order this counter is not
 177          * ordered with any other data.
 178          */
 179         u32                     cq_overflow;
 180         /*
 181          * Ring buffer of completion events.
 182          *
 183          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 184          * produced, so the application is allowed to modify pending
 185          * entries.
 186          */
 187         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 188 };
 189
 190 enum io_uring_cmd_flags {
 191         IO_URING_F_NONBLOCK             = 1,
 192         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 2,
 193 };
 194
 195 struct io_mapped_ubuf {
 196         u64             ubuf;
 197         size_t          len;
 198         struct          bio_vec *bvec;
 199         unsigned int    nr_bvecs;
 200         unsigned long   acct_pages;
 201 };
 202
 203 struct io_ring_ctx;
 204
 205 struct io_rsrc_put {
 206         struct list_head list;
 207         union {
 208                 void *rsrc;
 209                 struct file *file;
 210         };
 211 };
 212
 213 struct fixed_rsrc_table {
 214         struct file             **files;
 215 };
 216
 217 struct fixed_rsrc_ref_node {
 218         struct percpu_ref               refs;
 219         struct list_head                node;
 220         struct list_head                rsrc_list;
 221         struct fixed_rsrc_data          *rsrc_data;
 222         void                            (*rsrc_put)(struct io_ring_ctx *ctx,
 223                                                     struct io_rsrc_put *prsrc);
 224         struct llist_node               llist;
 225         bool                            done;
 226 };
 227
 228 struct fixed_rsrc_data {
 229         struct fixed_rsrc_table         *table;
 230         struct io_ring_ctx              *ctx;
 231
 232         struct fixed_rsrc_ref_node      *node;
 233         struct percpu_ref               refs;
 234         struct completion               done;
 235         bool                            quiesce;
 236 };
 237
 238 struct io_buffer {
 239         struct list_head list;
 240         __u64 addr;
 241         __s32 len;
 242         __u16 bid;
 243 };
 244
 245 struct io_restriction {
 246         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 247         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 248         u8 sqe_flags_allowed;
 249         u8 sqe_flags_required;
 250         bool registered;
 251 };
 252
 253 enum {
 254         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
 255         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
 256 };
 257
 258 struct io_sq_data {
 259         refcount_t              refs;
 260         atomic_t                park_pending;
 261         struct mutex            lock;
 262
 263         /* ctx's that are using this sqd */
 264         struct list_head        ctx_list;
 265
 266         struct task_struct      *thread;
 267         struct wait_queue_head  wait;
 268
 269         unsigned                sq_thread_idle;
 270         int                     sq_cpu;
 271         pid_t                   task_pid;
 272         pid_t                   task_tgid;
 273
 274         unsigned long           state;
 275         struct completion       exited;
 276         struct callback_head    *park_task_work;
 277 };
 278
 279 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 280 #define IO_COMPL_BATCH                  32
 281 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
 282 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
 283
 284 struct io_comp_state {
 285         struct io_kiocb         *reqs[IO_COMPL_BATCH];
 286         unsigned int            nr;
 287         unsigned int            locked_free_nr;
 288         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
 289         struct list_head        free_list;
 290         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
 291         struct list_head        locked_free_list;
 292 };
 293
 294 struct io_submit_link {
 295         struct io_kiocb         *head;
 296         struct io_kiocb         *last;
 297 };
 298
 299 struct io_submit_state {
 300         struct blk_plug         plug;
 301         struct io_submit_link   link;
 302
 303         /*
 304          * io_kiocb alloc cache
 305          */
 306         void                    *reqs[IO_REQ_CACHE_SIZE];
 307         unsigned int            free_reqs;
 308
 309         bool                    plug_started;
 310
 311         /*
 312          * Batch completion logic
 313          */
 314         struct io_comp_state    comp;
 315
 316         /*
 317          * File reference cache
 318          */
 319         struct file             *file;
 320         unsigned int            fd;
 321         unsigned int            file_refs;
 322         unsigned int            ios_left;
 323 };
 324
 325 struct io_ring_ctx {
 326         struct {
 327                 struct percpu_ref       refs;
 328         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 329
 330         struct {
 331                 unsigned int            flags;
 332                 unsigned int            compat: 1;
 333                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
 334                 unsigned int            drain_next: 1;
 335                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 336                 unsigned int            restricted: 1;
 337
 338                 /*
 339                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 340                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 341                  *
 342                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 343                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 344                  * the queue when needed.
 345                  *
 346                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 347                  * array.
 348                  */
 349                 u32                     *sq_array;
 350                 unsigned                cached_sq_head;
 351                 unsigned                sq_entries;
 352                 unsigned                sq_mask;
 353                 unsigned                sq_thread_idle;
 354                 unsigned                cached_sq_dropped;
 355                 unsigned                cached_cq_overflow;
 356                 unsigned long           sq_check_overflow;
 357
 358                 /* hashed buffered write serialization */
 359                 struct io_wq_hash       *hash_map;
 360
 361                 struct list_head        defer_list;
 362                 struct list_head        timeout_list;
 363                 struct list_head        cq_overflow_list;
 364
 365                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 366         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 367
 368         struct {
 369                 struct mutex            uring_lock;
 370                 wait_queue_head_t       wait;
 371         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 372
 373         struct io_submit_state          submit_state;
 374
 375         struct io_rings *rings;
 376
 377         /* Only used for accounting purposes */
 378         struct mm_struct        *mm_account;
 379
 380         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
 381         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 382
 383         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 384         struct list_head        sqd_list;
 385
 386         /*
 387          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
 388          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
 389          * used. Only updated through io_uring_register(2).
 390          */
 391         struct fixed_rsrc_data  *file_data;
 392         unsigned                nr_user_files;
 393
 394         /* if used, fixed mapped user buffers */
 395         unsigned                nr_user_bufs;
 396         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
 397
 398         struct user_struct      *user;
 399
 400         struct completion       ref_comp;
 401
 402 #if defined(CONFIG_UNIX)
 403         struct socket           *ring_sock;
 404 #endif
 405
 406         struct xarray           io_buffers;
 407
 408         struct xarray           personalities;
 409         u32                     pers_next;
 410
 411         struct {
 412                 unsigned                cached_cq_tail;
 413                 unsigned                cq_entries;
 414                 unsigned                cq_mask;
 415                 atomic_t                cq_timeouts;
 416                 unsigned                cq_last_tm_flush;
 417                 unsigned long           cq_check_overflow;
 418                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 419                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 420                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 421         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 422
 423         struct {
 424                 spinlock_t              completion_lock;
 425
 426                 /*
 427                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 428                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 429                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 430                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 431                  */
 432                 struct list_head        iopoll_list;
 433                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 434                 unsigned                cancel_hash_bits;
 435                 bool                    poll_multi_file;
 436
 437                 spinlock_t              inflight_lock;
 438                 struct list_head        inflight_list;
 439         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 440
 441         struct delayed_work             rsrc_put_work;
 442         struct llist_head               rsrc_put_llist;
 443         struct list_head                rsrc_ref_list;
 444         spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
 445
 446         struct io_restriction           restrictions;
 447
 448         /* exit task_work */
 449         struct callback_head            *exit_task_work;
 450
 451         struct wait_queue_head          hash_wait;
 452
 453         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
 454         struct work_struct              exit_work;
 455         struct list_head                tctx_list;
 456 };
 457
 458 struct io_uring_task {
 459         /* submission side */
 460         struct xarray           xa;
 461         struct wait_queue_head  wait;
 462         const struct io_ring_ctx *last;
 463         struct io_wq            *io_wq;
 464         struct percpu_counter   inflight;
 465         atomic_t                in_idle;
 466         bool                    sqpoll;
 467
 468         spinlock_t              task_lock;
 469         struct io_wq_work_list  task_list;
 470         unsigned long           task_state;
 471         struct callback_head    task_work;
 472 };
 473
 474 /*
 475  * First field must be the file pointer in all the
 476  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 477  */
 478 struct io_poll_iocb {
 479         struct file                     *file;
 480         struct wait_queue_head          *head;
 481         __poll_t                        events;
 482         bool                            done;
 483         bool                            canceled;
 484         struct wait_queue_entry         wait;
 485 };
 486
 487 struct io_poll_remove {
 488         struct file                     *file;
 489         u64                             addr;
 490 };
 491
 492 struct io_close {
 493         struct file                     *file;
 494         int                             fd;
 495 };
 496
 497 struct io_timeout_data {
 498         struct io_kiocb                 *req;
 499         struct hrtimer                  timer;
 500         struct timespec64               ts;
 501         enum hrtimer_mode               mode;
 502 };
 503
 504 struct io_accept {
 505         struct file                     *file;
 506         struct sockaddr __user          *addr;
 507         int __user                      *addr_len;
 508         int                             flags;
 509         unsigned long                   nofile;
 510 };
 511
 512 struct io_sync {
 513         struct file                     *file;
 514         loff_t                          len;
 515         loff_t                          off;
 516         int                             flags;
 517         int                             mode;
 518 };
 519
 520 struct io_cancel {
 521         struct file                     *file;
 522         u64                             addr;
 523 };
 524
 525 struct io_timeout {
 526         struct file                     *file;
 527         u32                             off;
 528         u32                             target_seq;
 529         struct list_head                list;
 530         /* head of the link, used by linked timeouts only */
 531         struct io_kiocb                 *head;
 532 };
 533
 534 struct io_timeout_rem {
 535         struct file                     *file;
 536         u64                             addr;
 537
 538         /* timeout update */
 539         struct timespec64               ts;
 540         u32                             flags;
 541 };
 542
 543 struct io_rw {
 544         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 545         struct kiocb                    kiocb;
 546         u64                             addr;
 547         u64                             len;
 548 };
 549
 550 struct io_connect {
 551         struct file                     *file;
 552         struct sockaddr __user          *addr;
 553         int                             addr_len;
 554 };
 555
 556 struct io_sr_msg {
 557         struct file                     *file;
 558         union {
 559                 struct user_msghdr __user *umsg;
 560                 void __user             *buf;
 561         };
 562         int                             msg_flags;
 563         int                             bgid;
 564         size_t                          len;
 565         struct io_buffer                *kbuf;
 566 };
 567
 568 struct io_open {
 569         struct file                     *file;
 570         int                             dfd;
 571         struct filename                 *filename;
 572         struct open_how                 how;
 573         unsigned long                   nofile;
 574 };
 575
 576 struct io_rsrc_update {
 577         struct file                     *file;
 578         u64                             arg;
 579         u32                             nr_args;
 580         u32                             offset;
 581 };
 582
 583 struct io_fadvise {
 584         struct file                     *file;
 585         u64                             offset;
 586         u32                             len;
 587         u32                             advice;
 588 };
 589
 590 struct io_madvise {
 591         struct file                     *file;
 592         u64                             addr;
 593         u32                             len;
 594         u32                             advice;
 595 };
 596
 597 struct io_epoll {
 598         struct file                     *file;
 599         int                             epfd;
 600         int                             op;
 601         int                             fd;
 602         struct epoll_event              event;
 603 };
 604
 605 struct io_splice {
 606         struct file                     *file_out;
 607         struct file                     *file_in;
 608         loff_t                          off_out;
 609         loff_t                          off_in;
 610         u64                             len;
 611         unsigned int                    flags;
 612 };
 613
 614 struct io_provide_buf {
 615         struct file                     *file;
 616         __u64                           addr;
 617         __s32                           len;
 618         __u32                           bgid;
 619         __u16                           nbufs;
 620         __u16                           bid;
 621 };
 622
 623 struct io_statx {
 624         struct file                     *file;
 625         int                             dfd;
 626         unsigned int                    mask;
 627         unsigned int                    flags;
 628         const char __user               *filename;
 629         struct statx __user             *buffer;
 630 };
 631
 632 struct io_shutdown {
 633         struct file                     *file;
 634         int                             how;
 635 };
 636
 637 struct io_rename {
 638         struct file                     *file;
 639         int                             old_dfd;
 640         int                             new_dfd;
 641         struct filename                 *oldpath;
 642         struct filename                 *newpath;
 643         int                             flags;
 644 };
 645
 646 struct io_unlink {
 647         struct file                     *file;
 648         int                             dfd;
 649         int                             flags;
 650         struct filename                 *filename;
 651 };
 652
 653 struct io_completion {
 654         struct file                     *file;
 655         struct list_head                list;
 656         u32                             cflags;
 657 };
 658
 659 struct io_async_connect {
 660         struct sockaddr_storage         address;
 661 };
 662
 663 struct io_async_msghdr {
 664         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 665         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
 666         struct iovec                    *free_iov;
 667         struct sockaddr __user          *uaddr;
 668         struct msghdr                   msg;
 669         struct sockaddr_storage         addr;
 670 };
 671
 672 struct io_async_rw {
 673         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 674         const struct iovec              *free_iovec;
 675         struct iov_iter                 iter;
 676         size_t                          bytes_done;
 677         struct wait_page_queue          wpq;
 678 };
 679
 680 enum {
 681         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 682         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 683         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 684         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 685         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 686         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 687
 688         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
 689         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 690         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 691         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 692         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 693         REQ_F_ISREG_BIT,
 694         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 695         REQ_F_POLLED_BIT,
 696         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 697         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
 698         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
 699         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
 700         REQ_F_REISSUE_BIT,
 701
 702         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 703         __REQ_F_LAST_BIT,
 704 };
 705
 706 enum {
 707         /* ctx owns file */
 708         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 709         /* drain existing IO first */
 710         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 711         /* linked sqes */
 712         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 713         /* doesn't sever on completion < 0 */
 714         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 715         /* IOSQE_ASYNC */
 716         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 717         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 718         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 719
 720         /* fail rest of links */
 721         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
 722         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
 723         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 724         /* read/write uses file position */
 725         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 726         /* must not punt to workers */
 727         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 728         /* has or had linked timeout */
 729         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 730         /* regular file */
 731         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 732         /* needs cleanup */
 733         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 734         /* already went through poll handler */
 735         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 736         /* buffer already selected */
 737         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 738         /* doesn't need file table for this request */
 739         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
 740         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
 741         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
 742         /* completion is deferred through io_comp_state */
 743         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
 744         /* caller should reissue async */
 745         REQ_F_REISSUE           = BIT(REQ_F_REISSUE_BIT),
 746 };
 747
 748 struct async_poll {
 749         struct io_poll_iocb     poll;
 750         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 751 };
 752
 753 struct io_task_work {
 754         struct io_wq_work_node  node;
 755         task_work_func_t        func;
 756 };
 757
 758 /*
 759  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 760  * as the first entry in their struct definition. So you can
 761  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 762  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 763  */
 764 struct io_kiocb {
 765         union {
 766                 struct file             *file;
 767                 struct io_rw            rw;
 768                 struct io_poll_iocb     poll;
 769                 struct io_poll_remove   poll_remove;
 770                 struct io_accept        accept;
 771                 struct io_sync          sync;
 772                 struct io_cancel        cancel;
 773                 struct io_timeout       timeout;
 774                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 775                 struct io_connect       connect;
 776                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 777                 struct io_open          open;
 778                 struct io_close         close;
 779                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
 780                 struct io_fadvise       fadvise;
 781                 struct io_madvise       madvise;
 782                 struct io_epoll         epoll;
 783                 struct io_splice        splice;
 784                 struct io_provide_buf   pbuf;
 785                 struct io_statx         statx;
 786                 struct io_shutdown      shutdown;
 787                 struct io_rename        rename;
 788                 struct io_unlink        unlink;
 789                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 790                 struct io_completion    compl;
 791         };
 792
 793         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 794         void                            *async_data;
 795         u8                              opcode;
 796         /* polled IO has completed */
 797         u8                              iopoll_completed;
 798
 799         u16                             buf_index;
 800         u32                             result;
 801
 802         struct io_ring_ctx              *ctx;
 803         unsigned int                    flags;
 804         atomic_t                        refs;
 805         struct task_struct              *task;
 806         u64                             user_data;
 807
 808         struct io_kiocb                 *link;
 809         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
 810
 811         /*
 812          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
 813          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
 814          */
 815         struct list_head                inflight_entry;
 816         union {
 817                 struct io_task_work     io_task_work;
 818                 struct callback_head    task_work;
 819         };
 820         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 821         struct hlist_node               hash_node;
 822         struct async_poll               *apoll;
 823         struct io_wq_work               work;
 824 };
 825
 826 struct io_tctx_node {
 827         struct list_head        ctx_node;
 828         struct task_struct      *task;
 829         struct io_ring_ctx      *ctx;
 830 };
 831
 832 struct io_defer_entry {
 833         struct list_head        list;
 834         struct io_kiocb         *req;
 835         u32                     seq;
 836 };
 837
 838 struct io_op_def {
 839         /* needs req->file assigned */
 840         unsigned                needs_file : 1;
 841         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 842         unsigned                hash_reg_file : 1;
 843         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 844         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 845         /* opcode is not supported by this kernel */
 846         unsigned                not_supported : 1;
 847         /* set if opcode supports polled "wait" */
 848         unsigned                pollin : 1;
 849         unsigned                pollout : 1;
 850         /* op supports buffer selection */
 851         unsigned                buffer_select : 1;
 852         /* do prep async if is going to be punted */
 853         unsigned                needs_async_setup : 1;
 854         /* should block plug */
 855         unsigned                plug : 1;
 856         /* size of async data needed, if any */
 857         unsigned short          async_size;
 858 };
 859
 860 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 861         [IORING_OP_NOP] = {},
 862         [IORING_OP_READV] = {
 863                 .needs_file             = 1,
 864                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 865                 .pollin                 = 1,
 866                 .buffer_select          = 1,
 867                 .needs_async_setup      = 1,
 868                 .plug                   = 1,
 869                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 870         },
 871         [IORING_OP_WRITEV] = {
 872                 .needs_file             = 1,
 873                 .hash_reg_file          = 1,
 874                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 875                 .pollout                = 1,
 876                 .needs_async_setup      = 1,
 877                 .plug                   = 1,
 878                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 879         },
 880         [IORING_OP_FSYNC] = {
 881                 .needs_file             = 1,
 882         },
 883         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 884                 .needs_file             = 1,
 885                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 886                 .pollin                 = 1,
 887                 .plug                   = 1,
 888                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 889         },
 890         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 891                 .needs_file             = 1,
 892                 .hash_reg_file          = 1,
 893                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 894                 .pollout                = 1,
 895                 .plug                   = 1,
 896                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 897         },
 898         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 899                 .needs_file             = 1,
 900                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 901         },
 902         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 903         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 904                 .needs_file             = 1,
 905         },
 906         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 907                 .needs_file             = 1,
 908                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 909                 .pollout                = 1,
 910                 .needs_async_setup      = 1,
 911                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 912         },
 913         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 914                 .needs_file             = 1,
 915                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 916                 .pollin                 = 1,
 917                 .buffer_select          = 1,
 918                 .needs_async_setup      = 1,
 919                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 920         },
 921         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 922                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 923         },
 924         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
 925                 /* used by timeout updates' prep() */
 926         },
 927         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 928                 .needs_file             = 1,
 929                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 930                 .pollin                 = 1,
 931         },
 932         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 933         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 934                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 935         },
 936         [IORING_OP_CONNECT] = {
 937                 .needs_file             = 1,
 938                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 939                 .pollout                = 1,
 940                 .needs_async_setup      = 1,
 941                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
 942         },
 943         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 944                 .needs_file             = 1,
 945         },
 946         [IORING_OP_OPENAT] = {},
 947         [IORING_OP_CLOSE] = {},
 948         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
 949         [IORING_OP_STATX] = {},
 950         [IORING_OP_READ] = {
 951                 .needs_file             = 1,
 952                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 953                 .pollin                 = 1,
 954                 .buffer_select          = 1,
 955                 .plug                   = 1,
 956                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 957         },
 958         [IORING_OP_WRITE] = {
 959                 .needs_file             = 1,
 960                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 961                 .pollout                = 1,
 962                 .plug                   = 1,
 963                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 964         },
 965         [IORING_OP_FADVISE] = {
 966                 .needs_file             = 1,
 967         },
 968         [IORING_OP_MADVISE] = {},
 969         [IORING_OP_SEND] = {
 970                 .needs_file             = 1,
 971                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 972                 .pollout                = 1,
 973         },
 974         [IORING_OP_RECV] = {
 975                 .needs_file             = 1,
 976                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 977                 .pollin                 = 1,
 978                 .buffer_select          = 1,
 979         },
 980         [IORING_OP_OPENAT2] = {
 981         },
 982         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
 983                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 984         },
 985         [IORING_OP_SPLICE] = {
 986                 .needs_file             = 1,
 987                 .hash_reg_file          = 1,
 988                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 989         },
 990         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
 991         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
 992         [IORING_OP_TEE] = {
 993                 .needs_file             = 1,
 994                 .hash_reg_file          = 1,
 995                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 996         },
 997         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
 998                 .needs_file             = 1,
 999         },
1000         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1001         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1002 };
1003
1004 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1005 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index);
1006 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1007                                          struct task_struct *task,
1008                                          struct files_struct *files);
1009 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_ring_ctx *ctx);
1010 static void destroy_fixed_rsrc_ref_node(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node);
1011 static struct fixed_rsrc_ref_node *alloc_fixed_rsrc_ref_node(
1012                         struct io_ring_ctx *ctx);
1013 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
1014
1015 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req);
1016 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
1017 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1018 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
1019 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
1020 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1021 static void io_put_task(struct task_struct *task, int nr);
1022 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req);
1023 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1024 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1025 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1026 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
1027                                  struct io_uring_rsrc_update *ip,
1028                                  unsigned nr_args);
1029 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1030 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
1031                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1032 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1033 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1034
1035 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1036 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
1037                                         struct io_ring_ctx *ctx);
1038 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req);
1039
1040 static struct kmem_cache *req_cachep;
1041
1042 static const struct file_operations io_uring_fops;
1043
1044 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1045 {
1046 #if defined(CONFIG_UNIX)
1047         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1048                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1049
1050                 return ctx->ring_sock->sk;
1051         }
1052 #endif
1053         return NULL;
1054 }
1055 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1056
1057 #define io_for_each_link(pos, head) \
1058         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1059
1060 static inline void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
1061 {
1062         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED))
1063                 __io_clean_op(req);
1064 }
1065
1066 static inline void io_set_resource_node(struct io_kiocb *req)
1067 {
1068         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1069
1070         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1071                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->file_data->node->refs;
1072                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1073         }
1074 }
1075
1076 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head,
1077                           struct task_struct *task,
1078                           struct files_struct *files)
1079 {
1080         struct io_kiocb *req;
1081
1082         if (task && head->task != task) {
1083                 /* in terms of cancelation, always match if req task is dead */
1084                 if (head->task->flags & PF_EXITING)
1085                         return true;
1086                 return false;
1087         }
1088         if (!files)
1089                 return true;
1090
1091         io_for_each_link(req, head) {
1092                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1093                         return true;
1094         }
1095         return false;
1096 }
1097
1098 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1099 {
1100         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1101                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1102 }
1103
1104 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1105 {
1106         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1107
1108         complete(&ctx->ref_comp);
1109 }
1110
1111 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1112 {
1113         return !req->timeout.off;
1114 }
1115
1116 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1117 {
1118         struct io_ring_ctx *ctx;
1119         int hash_bits;
1120
1121         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1122         if (!ctx)
1123                 return NULL;
1124
1125         /*
1126          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1127          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1128          */
1129         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1130         hash_bits -= 5;
1131         if (hash_bits <= 0)
1132                 hash_bits = 1;
1133         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1134         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1135                                         GFP_KERNEL);
1136         if (!ctx->cancel_hash)
1137                 goto err;
1138         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1139
1140         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1141                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1142                 goto err;
1143
1144         ctx->flags = p->flags;
1145         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1146         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1147         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1148         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1149         init_completion(&ctx->ref_comp);
1150         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1151         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1152         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1153         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1154         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1155         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1156         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1157         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1158         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1159         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1160         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1161         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1162         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1163         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1164         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1165         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.free_list);
1166         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.locked_free_list);
1167         return ctx;
1168 err:
1169         kfree(ctx->cancel_hash);
1170         kfree(ctx);
1171         return NULL;
1172 }
1173
1174 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1175 {
1176         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1177                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1178
1179                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1180                                 + READ_ONCE(ctx->cached_cq_overflow);
1181         }
1182
1183         return false;
1184 }
1185
1186 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1187 {
1188         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1189
1190         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1191                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1192
1193                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
1194                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
1195                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
1196         }
1197 }
1198
1199 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1200 {
1201         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1202         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1203
1204         if (!req->work.creds)
1205                 req->work.creds = get_current_cred();
1206
1207         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1208                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1209
1210         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1211                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1212                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1213         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
1214                 if (def->unbound_nonreg_file)
1215                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1216         }
1217 }
1218
1219 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1220 {
1221         struct io_kiocb *cur;
1222
1223         io_for_each_link(cur, req)
1224                 io_prep_async_work(cur);
1225 }
1226
1227 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1228 {
1229         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1230         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1231         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1232
1233         BUG_ON(!tctx);
1234         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1235
1236         /* init ->work of the whole link before punting */
1237         io_prep_async_link(req);
1238         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1239                                         &req->work, req->flags);
1240         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1241         if (link)
1242                 io_queue_linked_timeout(link);
1243 }
1244
1245 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1246 {
1247         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1248         int ret;
1249
1250         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1251         if (ret != -1) {
1252                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1253                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1254                 list_del_init(&req->timeout.list);
1255                 io_cqring_fill_event(req, status);
1256                 io_put_req_deferred(req, 1);
1257         }
1258 }
1259
1260 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1261 {
1262         do {
1263                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1264                                                 struct io_defer_entry, list);
1265
1266                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1267                         break;
1268                 list_del_init(&de->list);
1269                 io_req_task_queue(de->req);
1270                 kfree(de);
1271         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1272 }
1273
1274 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1275 {
1276         u32 seq;
1277
1278         if (list_empty(&ctx->timeout_list))
1279                 return;
1280
1281         seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1282
1283         do {
1284                 u32 events_needed, events_got;
1285                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1286                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1287
1288                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1289                         break;
1290
1291                 /*
1292                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1293                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1294                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1295                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1296                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1297                  */
1298                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1299                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1300                 if (events_got < events_needed)
1301                         break;
1302
1303                 list_del_init(&req->timeout.list);
1304                 io_kill_timeout(req, 0);
1305         } while (!list_empty(&ctx->timeout_list));
1306
1307         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1308 }
1309
1310 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1311 {
1312         io_flush_timeouts(ctx);
1313
1314         /* order cqe stores with ring update */
1315         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1316
1317         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1318                 __io_queue_deferred(ctx);
1319 }
1320
1321 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1322 {
1323         struct io_rings *r = ctx->rings;
1324
1325         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == r->sq_ring_entries;
1326 }
1327
1328 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1329 {
1330         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1331 }
1332
1333 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1334 {
1335         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1336         unsigned tail;
1337
1338         /*
1339          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1340          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1341          * fill the cq entry
1342          */
1343         if (__io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1344                 return NULL;
1345
1346         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1347         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1348 }
1349
1350 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1351 {
1352         if (!ctx->cq_ev_fd)
1353                 return false;
1354         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1355                 return false;
1356         if (!ctx->eventfd_async)
1357                 return true;
1358         return io_wq_current_is_worker();
1359 }
1360
1361 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1362 {
1363         /* see waitqueue_active() comment */
1364         smp_mb();
1365
1366         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1367                 wake_up(&ctx->wait);
1368         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1369                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1370         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1371                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1372         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1373                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1374                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1375         }
1376 }
1377
1378 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1379 {
1380         /* see waitqueue_active() comment */
1381         smp_mb();
1382
1383         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1384                 if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1385                         wake_up(&ctx->wait);
1386         }
1387         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1388                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1389         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1390                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1391                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1392         }
1393 }
1394
1395 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1396 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1397                                        struct task_struct *tsk,
1398                                        struct files_struct *files)
1399 {
1400         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1401         struct io_kiocb *req, *tmp;
1402         struct io_uring_cqe *cqe;
1403         unsigned long flags;
1404         bool all_flushed, posted;
1405         LIST_HEAD(list);
1406
1407         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1408                 return false;
1409
1410         posted = false;
1411         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1412         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->cq_overflow_list, compl.list) {
1413                 if (!io_match_task(req, tsk, files))
1414                         continue;
1415
1416                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1417                 if (!cqe && !force)
1418                         break;
1419
1420                 list_move(&req->compl.list, &list);
1421                 if (cqe) {
1422                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1423                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1424                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->compl.cflags);
1425                 } else {
1426                         ctx->cached_cq_overflow++;
1427                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1428                                    ctx->cached_cq_overflow);
1429                 }
1430                 posted = true;
1431         }
1432
1433         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1434         if (all_flushed) {
1435                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1436                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1437                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1438         }
1439
1440         if (posted)
1441                 io_commit_cqring(ctx);
1442         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1443         if (posted)
1444                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1445
1446         while (!list_empty(&list)) {
1447                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, compl.list);
1448                 list_del(&req->compl.list);
1449                 io_put_req(req);
1450         }
1451
1452         return all_flushed;
1453 }
1454
1455 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1456                                      struct task_struct *tsk,
1457                                      struct files_struct *files)
1458 {
1459         bool ret = true;
1460
1461         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1462                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1463                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1464                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1465                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, force, tsk, files);
1466                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1467                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1468         }
1469
1470         return ret;
1471 }
1472
1473 /*
1474  * Shamelessly stolen from the mm implementation of page reference checking,
1475  * see commit f958d7b528b1 for details.
1476  */
1477 #define req_ref_zero_or_close_to_overflow(req)  \
1478         ((unsigned int) atomic_read(&(req->refs)) + 127u <= 127u)
1479
1480 static inline bool req_ref_inc_not_zero(struct io_kiocb *req)
1481 {
1482         return atomic_inc_not_zero(&req->refs);
1483 }
1484
1485 static inline bool req_ref_sub_and_test(struct io_kiocb *req, int refs)
1486 {
1487         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1488         return atomic_sub_and_test(refs, &req->refs);
1489 }
1490
1491 static inline bool req_ref_put_and_test(struct io_kiocb *req)
1492 {
1493         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1494         return atomic_dec_and_test(&req->refs);
1495 }
1496
1497 static inline void req_ref_put(struct io_kiocb *req)
1498 {
1499         WARN_ON_ONCE(req_ref_put_and_test(req));
1500 }
1501
1502 static inline void req_ref_get(struct io_kiocb *req)
1503 {
1504         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1505         atomic_inc(&req->refs);
1506 }
1507
1508 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res,
1509                                    unsigned int cflags)
1510 {
1511         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1512         struct io_uring_cqe *cqe;
1513
1514         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1515
1516         /*
1517          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1518          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1519          * the ring.
1520          */
1521         cqe = io_get_cqring(ctx);
1522         if (likely(cqe)) {
1523                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1524                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1525                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1526         } else if (ctx->cq_overflow_flushed ||
1527                    atomic_read(&req->task->io_uring->in_idle)) {
1528                 /*
1529                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1530                  * then we cannot store the request for later flushing, we need
1531                  * to drop it on the floor.
1532                  */
1533                 ctx->cached_cq_overflow++;
1534                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow, ctx->cached_cq_overflow);
1535         } else {
1536                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1537                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1538                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1539                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1540                 }
1541                 io_clean_op(req);
1542                 req->result = res;
1543                 req->compl.cflags = cflags;
1544                 req_ref_get(req);
1545                 list_add_tail(&req->compl.list, &ctx->cq_overflow_list);
1546         }
1547 }
1548
1549 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1550 {
1551         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1552 }
1553
1554 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1555                                  unsigned int cflags)
1556 {
1557         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1558         unsigned long flags;
1559
1560         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1561         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1562         /*
1563          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1564          * free_list cache.
1565          */
1566         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1567                 struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
1568
1569                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1570                         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL_LINK))
1571                                 io_disarm_next(req);
1572                         if (req->link) {
1573                                 io_req_task_queue(req->link);
1574                                 req->link = NULL;
1575                         }
1576                 }
1577                 io_dismantle_req(req);
1578                 io_put_task(req->task, 1);
1579                 list_add(&req->compl.list, &cs->locked_free_list);
1580                 cs->locked_free_nr++;
1581         } else {
1582                 if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
1583                         req = NULL;
1584         }
1585         io_commit_cqring(ctx);
1586         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1587
1588         if (req) {
1589                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1590                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1591         }
1592 }
1593
1594 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1595                                   unsigned int cflags)
1596 {
1597         io_clean_op(req);
1598         req->result = res;
1599         req->compl.cflags = cflags;
1600         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1601 }
1602
1603 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1604                                      long res, unsigned cflags)
1605 {
1606         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1607                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1608         else
1609                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1610 }
1611
1612 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1613 {
1614         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1615 }
1616
1617 static void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, long res)
1618 {
1619         req_set_fail_links(req);
1620         io_put_req(req);
1621         io_req_complete_post(req, res, 0);
1622 }
1623
1624 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1625 {
1626         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1627         struct io_comp_state *cs = &state->comp;
1628         struct io_kiocb *req = NULL;
1629
1630         /*
1631          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1632          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1633          * side cache.
1634          */
1635         if (READ_ONCE(cs->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH) {
1636                 spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1637                 list_splice_init(&cs->locked_free_list, &cs->free_list);
1638                 cs->locked_free_nr = 0;
1639                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1640         }
1641
1642         while (!list_empty(&cs->free_list)) {
1643                 req = list_first_entry(&cs->free_list, struct io_kiocb,
1644                                         compl.list);
1645                 list_del(&req->compl.list);
1646                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
1647                 if (state->free_reqs == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1648                         break;
1649         }
1650
1651         return req != NULL;
1652 }
1653
1654 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1655 {
1656         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1657
1658         BUILD_BUG_ON(IO_REQ_ALLOC_BATCH > ARRAY_SIZE(state->reqs));
1659
1660         if (!state->free_reqs) {
1661                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1662                 int ret;
1663
1664                 if (io_flush_cached_reqs(ctx))
1665                         goto got_req;
1666
1667                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1668                                             state->reqs);
1669
1670                 /*
1671                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1672                  * retry single alloc to be on the safe side.
1673                  */
1674                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1675                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1676                         if (!state->reqs[0])
1677                                 return NULL;
1678                         ret = 1;
1679                 }
1680                 state->free_reqs = ret;
1681         }
1682 got_req:
1683         state->free_reqs--;
1684         return state->reqs[state->free_reqs];
1685 }
1686
1687 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1688                           bool fixed)
1689 {
1690         if (!fixed)
1691                 fput(file);
1692 }
1693
1694 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1695 {
1696         io_clean_op(req);
1697
1698         if (req->async_data)
1699                 kfree(req->async_data);
1700         if (req->file)
1701                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1702         if (req->fixed_rsrc_refs)
1703                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1704         if (req->work.creds) {
1705                 put_cred(req->work.creds);
1706                 req->work.creds = NULL;
1707         }
1708
1709         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1710                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1711                 unsigned long flags;
1712
1713                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1714                 list_del(&req->inflight_entry);
1715                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1716                 req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
1717         }
1718 }
1719
1720 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1721 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1722 {
1723         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1724
1725         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1726         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1727                 wake_up(&tctx->wait);
1728         put_task_struct_many(task, nr);
1729 }
1730
1731 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1732 {
1733         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1734
1735         io_dismantle_req(req);
1736         io_put_task(req->task, 1);
1737
1738         kmem_cache_free(req_cachep, req);
1739         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1740 }
1741
1742 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
1743 {
1744         struct io_kiocb *nxt = req->link;
1745
1746         req->link = nxt->link;
1747         nxt->link = NULL;
1748 }
1749
1750 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1751         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1752 {
1753         struct io_kiocb *link = req->link;
1754         bool cancelled = false;
1755
1756         /*
1757          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1758          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1759          */
1760         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1761                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1762                 int ret;
1763
1764                 io_remove_next_linked(req);
1765                 link->timeout.head = NULL;
1766                 ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1767                 if (ret != -1) {
1768                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1769                         io_put_req_deferred(link, 1);
1770                         cancelled = true;
1771                 }
1772         }
1773         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1774         return cancelled;
1775 }
1776
1777 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1778         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1779 {
1780         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
1781
1782         req->link = NULL;
1783         while (link) {
1784                 nxt = link->link;
1785                 link->link = NULL;
1786
1787                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1788                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1789                 io_put_req_deferred(link, 2);
1790                 link = nxt;
1791         }
1792 }
1793
1794 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
1795         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1796 {
1797         bool posted = false;
1798
1799         if (likely(req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT))
1800                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
1801         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
1802                 posted |= (req->link != NULL);
1803                 io_fail_links(req);
1804         }
1805         return posted;
1806 }
1807
1808 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1809 {
1810         struct io_kiocb *nxt;
1811
1812         /*
1813          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1814          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1815          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1816          * of the chain.
1817          */
1818         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL_LINK)) {
1819                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1820                 unsigned long flags;
1821                 bool posted;
1822
1823                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1824                 posted = io_disarm_next(req);
1825                 if (posted)
1826                         io_commit_cqring(req->ctx);
1827                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1828                 if (posted)
1829                         io_cqring_ev_posted(ctx);
1830         }
1831         nxt = req->link;
1832         req->link = NULL;
1833         return nxt;
1834 }
1835
1836 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1837 {
1838         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
1839                 return NULL;
1840         return __io_req_find_next(req);
1841 }
1842
1843 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx)
1844 {
1845         if (!ctx)
1846                 return;
1847         if (ctx->submit_state.comp.nr) {
1848                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1849                 io_submit_flush_completions(&ctx->submit_state.comp, ctx);
1850                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1851         }
1852         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1853 }
1854
1855 static bool __tctx_task_work(struct io_uring_task *tctx)
1856 {
1857         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1858         struct io_wq_work_list list;
1859         struct io_wq_work_node *node;
1860
1861         if (wq_list_empty(&tctx->task_list))
1862                 return false;
1863
1864         spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
1865         list = tctx->task_list;
1866         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
1867         spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1868
1869         node = list.first;
1870         while (node) {
1871                 struct io_wq_work_node *next = node->next;
1872                 struct io_kiocb *req;
1873
1874                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1875                 if (req->ctx != ctx) {
1876                         ctx_flush_and_put(ctx);
1877                         ctx = req->ctx;
1878                         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1879                 }
1880
1881                 req->task_work.func(&req->task_work);
1882                 node = next;
1883         }
1884
1885         ctx_flush_and_put(ctx);
1886         return list.first != NULL;
1887 }
1888
1889 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1890 {
1891         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task, task_work);
1892
1893         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1894
1895         while (__tctx_task_work(tctx))
1896                 cond_resched();
1897 }
1898
1899 static int io_task_work_add(struct task_struct *tsk, struct io_kiocb *req,
1900                             enum task_work_notify_mode notify)
1901 {
1902         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
1903         struct io_wq_work_node *node, *prev;
1904         unsigned long flags;
1905         int ret;
1906
1907         WARN_ON_ONCE(!tctx);
1908
1909         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1910         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
1911         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1912
1913         /* task_work already pending, we're done */
1914         if (test_bit(0, &tctx->task_state) ||
1915             test_and_set_bit(0, &tctx->task_state))
1916                 return 0;
1917
1918         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify))
1919                 return 0;
1920
1921         /*
1922          * Slow path - we failed, find and delete work. if the work is not
1923          * in the list, it got run and we're fine.
1924          */
1925         ret = 0;
1926         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1927         wq_list_for_each(node, prev, &tctx->task_list) {
1928                 if (&req->io_task_work.node == node) {
1929                         wq_list_del(&tctx->task_list, node, prev);
1930                         ret = 1;
1931                         break;
1932                 }
1933         }
1934         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1935         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1936         return ret;
1937 }
1938
1939 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
1940 {
1941         struct task_struct *tsk = req->task;
1942         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1943         enum task_work_notify_mode notify;
1944         int ret;
1945
1946         if (tsk->flags & PF_EXITING)
1947                 return -ESRCH;
1948
1949         /*
1950          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
1951          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
1952          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
1953          * will do the job.
1954          */
1955         notify = TWA_NONE;
1956         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
1957                 notify = TWA_SIGNAL;
1958
1959         ret = io_task_work_add(tsk, req, notify);
1960         if (!ret)
1961                 wake_up_process(tsk);
1962
1963         return ret;
1964 }
1965
1966 static bool io_run_task_work_head(struct callback_head **work_head)
1967 {
1968         struct callback_head *work, *next;
1969         bool executed = false;
1970
1971         do {
1972                 work = xchg(work_head, NULL);
1973                 if (!work)
1974                         break;
1975
1976                 do {
1977                         next = work->next;
1978                         work->func(work);
1979                         work = next;
1980                         cond_resched();
1981                 } while (work);
1982                 executed = true;
1983         } while (1);
1984
1985         return executed;
1986 }
1987
1988 static void io_task_work_add_head(struct callback_head **work_head,
1989                                   struct callback_head *task_work)
1990 {
1991         struct callback_head *head;
1992
1993         do {
1994                 head = READ_ONCE(*work_head);
1995                 task_work->next = head;
1996         } while (cmpxchg(work_head, head, task_work) != head);
1997 }
1998
1999 static void io_req_task_work_add_fallback(struct io_kiocb *req,
2000                                           task_work_func_t cb)
2001 {
2002         init_task_work(&req->task_work, cb);
2003         io_task_work_add_head(&req->ctx->exit_task_work, &req->task_work);
2004 }
2005
2006 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
2007 {
2008         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2009
2010         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2011         io_cqring_fill_event(req, error);
2012         io_commit_cqring(ctx);
2013         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2014
2015         io_cqring_ev_posted(ctx);
2016         req_set_fail_links(req);
2017         io_double_put_req(req);
2018 }
2019
2020 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
2021 {
2022         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2023         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2024
2025         /* ctx is guaranteed to stay alive while we hold uring_lock */
2026         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2027         __io_req_task_cancel(req, req->result);
2028         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2029 }
2030
2031 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2032 {
2033         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2034
2035         /* ctx stays valid until unlock, even if we drop all ours ctx->refs */
2036         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2037         if (!(current->flags & PF_EXITING) && !current->in_execve)
2038                 __io_queue_sqe(req);
2039         else
2040                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
2041         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2042 }
2043
2044 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2045 {
2046         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2047
2048         __io_req_task_submit(req);
2049 }
2050
2051 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2052 {
2053         req->result = ret;
2054         req->task_work.func = io_req_task_cancel;
2055
2056         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2057                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
2058 }
2059
2060 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2061 {
2062         req->task_work.func = io_req_task_submit;
2063
2064         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2065                 io_req_task_queue_fail(req, -ECANCELED);
2066 }
2067
2068 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2069 {
2070         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2071
2072         if (nxt)
2073                 io_req_task_queue(nxt);
2074 }
2075
2076 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2077 {
2078         io_queue_next(req);
2079         __io_free_req(req);
2080 }
2081
2082 struct req_batch {
2083         struct task_struct      *task;
2084         int                     task_refs;
2085         int                     ctx_refs;
2086 };
2087
2088 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2089 {
2090         rb->task_refs = 0;
2091         rb->ctx_refs = 0;
2092         rb->task = NULL;
2093 }
2094
2095 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2096                                      struct req_batch *rb)
2097 {
2098         if (rb->task)
2099                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2100         if (rb->ctx_refs)
2101                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2102 }
2103
2104 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2105                               struct io_submit_state *state)
2106 {
2107         io_queue_next(req);
2108
2109         if (req->task != rb->task) {
2110                 if (rb->task)
2111                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2112                 rb->task = req->task;
2113                 rb->task_refs = 0;
2114         }
2115         rb->task_refs++;
2116         rb->ctx_refs++;
2117
2118         io_dismantle_req(req);
2119         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2120                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2121         else
2122                 list_add(&req->compl.list, &state->comp.free_list);
2123 }
2124
2125 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
2126                                         struct io_ring_ctx *ctx)
2127 {
2128         int i, nr = cs->nr;
2129         struct io_kiocb *req;
2130         struct req_batch rb;
2131
2132         io_init_req_batch(&rb);
2133         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2134         for (i = 0; i < nr; i++) {
2135                 req = cs->reqs[i];
2136                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
2137         }
2138         io_commit_cqring(ctx);
2139         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2140
2141         io_cqring_ev_posted(ctx);
2142         for (i = 0; i < nr; i++) {
2143                 req = cs->reqs[i];
2144
2145                 /* submission and completion refs */
2146                 if (req_ref_sub_and_test(req, 2))
2147                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2148         }
2149
2150         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2151         cs->nr = 0;
2152 }
2153
2154 /*
2155  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2156  * was the last reference to this request.
2157  */
2158 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2159 {
2160         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2161
2162         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2163                 nxt = io_req_find_next(req);
2164                 __io_free_req(req);
2165         }
2166         return nxt;
2167 }
2168
2169 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2170 {
2171         if (req_ref_put_and_test(req))
2172                 io_free_req(req);
2173 }
2174
2175 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2176 {
2177         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2178
2179         io_free_req(req);
2180 }
2181
2182 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2183 {
2184         int ret;
2185
2186         req->task_work.func = io_put_req_deferred_cb;
2187         ret = io_req_task_work_add(req);
2188         if (unlikely(ret))
2189                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_put_req_deferred_cb);
2190 }
2191
2192 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2193 {
2194         if (req_ref_sub_and_test(req, refs))
2195                 io_free_req_deferred(req);
2196 }
2197
2198 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
2199 {
2200         /* drop both submit and complete references */
2201         if (req_ref_sub_and_test(req, 2))
2202                 io_free_req(req);
2203 }
2204
2205 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2206 {
2207         /* See comment at the top of this file */
2208         smp_rmb();
2209         return __io_cqring_events(ctx);
2210 }
2211
2212 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2213 {
2214         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2215
2216         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2217         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2218 }
2219
2220 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2221 {
2222         unsigned int cflags;
2223
2224         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2225         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2226         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2227         kfree(kbuf);
2228         return cflags;
2229 }
2230
2231 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2232 {
2233         struct io_buffer *kbuf;
2234
2235         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2236         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2237 }
2238
2239 static inline bool io_run_task_work(void)
2240 {
2241         /*
2242          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2243          * not add work to such a task.
2244          */
2245         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2246                 return false;
2247         if (current->task_works) {
2248                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2249                 task_work_run();
2250                 return true;
2251         }
2252
2253         return false;
2254 }
2255
2256 /*
2257  * Find and free completed poll iocbs
2258  */
2259 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2260                                struct list_head *done)
2261 {
2262         struct req_batch rb;
2263         struct io_kiocb *req;
2264
2265         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2266         smp_rmb();
2267
2268         io_init_req_batch(&rb);
2269         while (!list_empty(done)) {
2270                 int cflags = 0;
2271
2272                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2273                 list_del(&req->inflight_entry);
2274
2275                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
2276                         req->iopoll_completed = 0;
2277                         if (io_rw_reissue(req))
2278                                 continue;
2279                 }
2280
2281                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2282                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2283
2284                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2285                 (*nr_events)++;
2286
2287                 if (req_ref_put_and_test(req))
2288                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2289         }
2290
2291         io_commit_cqring(ctx);
2292         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2293         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2294 }
2295
2296 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2297                         long min)
2298 {
2299         struct io_kiocb *req, *tmp;
2300         LIST_HEAD(done);
2301         bool spin;
2302         int ret;
2303
2304         /*
2305          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2306          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2307          */
2308         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2309
2310         ret = 0;
2311         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2312                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2313
2314                 /*
2315                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2316                  * If we find a request that requires polling, break out
2317                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2318                  */
2319                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2320                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2321                         continue;
2322                 }
2323                 if (!list_empty(&done))
2324                         break;
2325
2326                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2327                 if (ret < 0)
2328                         break;
2329
2330                 /* iopoll may have completed current req */
2331                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2332                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2333
2334                 if (ret && spin)
2335                         spin = false;
2336                 ret = 0;
2337         }
2338
2339         if (!list_empty(&done))
2340                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2341
2342         return ret;
2343 }
2344
2345 /*
2346  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2347  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2348  * as a non-spinning completion check.
2349  */
2350 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2351                                 long min)
2352 {
2353         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2354                 int ret;
2355
2356                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2357                 if (ret < 0)
2358                         return ret;
2359                 if (*nr_events >= min)
2360                         return 0;
2361         }
2362
2363         return 1;
2364 }
2365
2366 /*
2367  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2368  * find and complete them.
2369  */
2370 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2371 {
2372         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2373                 return;
2374
2375         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2376         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2377                 unsigned int nr_events = 0;
2378
2379                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2380
2381                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2382                 if (nr_events == 0)
2383                         break;
2384                 /*
2385                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2386                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2387                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2388                  */
2389                 if (need_resched()) {
2390                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2391                         cond_resched();
2392                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2393                 }
2394         }
2395         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2396 }
2397
2398 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2399 {
2400         unsigned int nr_events = 0;
2401         int iters = 0, ret = 0;
2402
2403         /*
2404          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2405          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2406          * that got punted to a workqueue.
2407          */
2408         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2409         do {
2410                 /*
2411                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2412                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2413                  * already triggered a CQE (eg in error).
2414                  */
2415                 if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
2416                         __io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
2417                 if (io_cqring_events(ctx))
2418                         break;
2419
2420                 /*
2421                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2422                  * application entering polling for a command before it gets
2423                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2424                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2425                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2426                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2427                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2428                  * very same mutex.
2429                  */
2430                 if (!(++iters & 7)) {
2431                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2432                         io_run_task_work();
2433                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2434                 }
2435
2436                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2437                 if (ret <= 0)
2438                         break;
2439                 ret = 0;
2440         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2441
2442         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2443         return ret;
2444 }
2445
2446 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2447 {
2448         /*
2449          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2450          * thread.
2451          */
2452         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2453                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2454
2455                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2456         }
2457         file_end_write(req->file);
2458 }
2459
2460 #ifdef CONFIG_BLOCK
2461 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2462 {
2463         /* either already prepared or successfully done */
2464         return req->async_data || !io_req_prep_async(req);
2465 }
2466
2467 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2468 {
2469         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2470         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2471
2472         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2473                 return false;
2474         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2475             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2476                 return false;
2477         /*
2478          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2479          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2480          * -EAGAIN.
2481          */
2482         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2483                 return false;
2484         return true;
2485 }
2486 #else
2487 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2488 {
2489         return false;
2490 }
2491 #endif
2492
2493 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req)
2494 {
2495 #ifdef CONFIG_BLOCK
2496         if (!io_rw_should_reissue(req))
2497                 return false;
2498
2499         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2500
2501         if (io_resubmit_prep(req)) {
2502                 req_ref_get(req);
2503                 io_queue_async_work(req);
2504                 return true;
2505         }
2506         req_set_fail_links(req);
2507 #endif
2508         return false;
2509 }
2510
2511 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2512                              unsigned int issue_flags)
2513 {
2514         int cflags = 0;
2515
2516         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2517                 kiocb_end_write(req);
2518         if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) && io_rw_should_reissue(req)) {
2519                 req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2520                 return;
2521         }
2522         if (res != req->result)
2523                 req_set_fail_links(req);
2524         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2525                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2526         __io_req_complete(req, issue_flags, res, cflags);
2527 }
2528
2529 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2530 {
2531         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2532
2533         __io_complete_rw(req, res, res2, 0);
2534 }
2535
2536 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2537 {
2538         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2539
2540 #ifdef CONFIG_BLOCK
2541         /* Rewind iter, if we have one. iopoll path resubmits as usual */
2542         if (res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req)) {
2543                 struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2544
2545                 if (rw)
2546                         iov_iter_revert(&rw->iter,
2547                                         req->result - iov_iter_count(&rw->iter));
2548                 else if (!io_resubmit_prep(req))
2549                         res = -EIO;
2550         }
2551 #endif
2552
2553         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2554                 kiocb_end_write(req);
2555
2556         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2557                 req_set_fail_links(req);
2558
2559         WRITE_ONCE(req->result, res);
2560         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2561         smp_wmb();
2562         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2563 }
2564
2565 /*
2566  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2567  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2568  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2569  * accessing the kiocb cookie.
2570  */
2571 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, bool in_async)
2572 {
2573         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2574
2575         /*
2576          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2577          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2578          * different devices.
2579          */
2580         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2581                 ctx->poll_multi_file = false;
2582         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2583                 struct io_kiocb *list_req;
2584
2585                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2586                                                 inflight_entry);
2587                 if (list_req->file != req->file)
2588                         ctx->poll_multi_file = true;
2589         }
2590
2591         /*
2592          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2593          * it to the front so we find it first.
2594          */
2595         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2596                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2597         else
2598                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2599
2600         /*
2601          * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handled in sq thread
2602          * task context or in io worker task context. If current task context is
2603          * sq thread, we don't need to check whether should wake up sq thread.
2604          */
2605         if (in_async && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2606             wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2607                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2608 }
2609
2610 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2611 {
2612         if (state->file_refs) {
2613                 fput_many(state->file, state->file_refs);
2614                 state->file_refs = 0;
2615         }
2616 }
2617
2618 /*
2619  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2620  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2621  * has more than one submission.
2622  */
2623 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2624 {
2625         if (!state)
2626                 return fget(fd);
2627
2628         if (state->file_refs) {
2629                 if (state->fd == fd) {
2630                         state->file_refs--;
2631                         return state->file;
2632                 }
2633                 io_state_file_put(state);
2634         }
2635         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2636         if (unlikely(!state->file))
2637                 return NULL;
2638
2639         state->fd = fd;
2640         state->file_refs = state->ios_left - 1;
2641         return state->file;
2642 }
2643
2644 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2645 {
2646         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2647 }
2648
2649 /*
2650  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2651  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2652  * inline.
2653  */
2654 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2655 {
2656         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2657
2658         if (S_ISBLK(mode)) {
2659                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2660                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2661                         return true;
2662                 return false;
2663         }
2664         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2665                 return true;
2666         if (S_ISREG(mode)) {
2667                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2668                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2669                     file->f_op != &io_uring_fops)
2670                         return true;
2671                 return false;
2672         }
2673
2674         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2675         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2676                 return true;
2677
2678         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2679                 return false;
2680
2681         if (rw == READ)
2682                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2683
2684         return file->f_op->write_iter != NULL;
2685 }
2686
2687 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2688 {
2689         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2690         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2691         struct file *file = req->file;
2692         unsigned ioprio;
2693         int ret;
2694
2695         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2696                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2697
2698         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2699         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2700                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2701                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2702         }
2703         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2704         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2705         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2706         if (unlikely(ret))
2707                 return ret;
2708
2709         /* don't allow async punt for O_NONBLOCK or RWF_NOWAIT */
2710         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) || (file->f_flags & O_NONBLOCK))
2711                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2712
2713         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2714         if (ioprio) {
2715                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2716                 if (ret)
2717                         return ret;
2718
2719                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2720         } else
2721                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2722
2723         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2724                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2725                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2726                         return -EOPNOTSUPP;
2727
2728                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2729                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2730                 req->iopoll_completed = 0;
2731         } else {
2732                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2733                         return -EINVAL;
2734                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2735         }
2736
2737         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2738         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2739         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2740         return 0;
2741 }
2742
2743 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2744 {
2745         switch (ret) {
2746         case -EIOCBQUEUED:
2747                 break;
2748         case -ERESTARTSYS:
2749         case -ERESTARTNOINTR:
2750         case -ERESTARTNOHAND:
2751         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2752                 /*
2753                  * We can't just restart the syscall, since previously
2754                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2755                  * IO with EINTR.
2756                  */
2757                 ret = -EINTR;
2758                 fallthrough;
2759         default:
2760                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2761         }
2762 }
2763
2764 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2765                        unsigned int issue_flags)
2766 {
2767         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2768         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2769         bool check_reissue = kiocb->ki_complete == io_complete_rw;
2770
2771         /* add previously done IO, if any */
2772         if (io && io->bytes_done > 0) {
2773                 if (ret < 0)
2774                         ret = io->bytes_done;
2775                 else
2776                         ret += io->bytes_done;
2777         }
2778
2779         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2780                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2781         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2782                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2783         else
2784                 io_rw_done(kiocb, ret);
2785
2786         if (check_reissue && req->flags & REQ_F_REISSUE) {
2787                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
2788                 if (!io_rw_reissue(req)) {
2789                         int cflags = 0;
2790
2791                         req_set_fail_links(req);
2792                         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2793                                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2794                         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
2795                 }
2796         }
2797 }
2798
2799 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
2800 {
2801         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2802         size_t len = req->rw.len;
2803         struct io_mapped_ubuf *imu;
2804         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2805         size_t offset;
2806         u64 buf_addr;
2807
2808         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2809                 return -EFAULT;
2810         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2811         imu = &ctx->user_bufs[index];
2812         buf_addr = req->rw.addr;
2813
2814         /* overflow */
2815         if (buf_addr + len < buf_addr)
2816                 return -EFAULT;
2817         /* not inside the mapped region */
2818         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2819                 return -EFAULT;
2820
2821         /*
2822          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2823          * and advance us to the beginning.
2824          */
2825         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2826         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2827
2828         if (offset) {
2829                 /*
2830                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2831                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2832                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2833                  * we know that:
2834                  *
2835                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2836                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2837                  *    first and last bvec
2838                  *
2839                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2840                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2841                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2842                  * since we can just skip the first segment, which may not
2843                  * be PAGE_SIZE aligned.
2844                  */
2845                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2846
2847                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2848                         iov_iter_advance(iter, offset);
2849                 } else {
2850                         unsigned long seg_skip;
2851
2852                         /* skip first vec */
2853                         offset -= bvec->bv_len;
2854                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2855
2856                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2857                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2858                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2859                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2860                 }
2861         }
2862
2863         return 0;
2864 }
2865
2866 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2867 {
2868         if (needs_lock)
2869                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2870 }
2871
2872 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2873 {
2874         /*
2875          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2876          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2877          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2878          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2879          */
2880         if (needs_lock)
2881                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2882 }
2883
2884 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2885                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2886                                           bool needs_lock)
2887 {
2888         struct io_buffer *head;
2889
2890         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2891                 return kbuf;
2892
2893         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2894
2895         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2896
2897         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2898         if (head) {
2899                 if (!list_empty(&head->list)) {
2900                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2901                                                         list);
2902                         list_del(&kbuf->list);
2903                 } else {
2904                         kbuf = head;
2905                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2906                 }
2907                 if (*len > kbuf->len)
2908                         *len = kbuf->len;
2909         } else {
2910                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2911         }
2912
2913         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2914
2915         return kbuf;
2916 }
2917
2918 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2919                                         bool needs_lock)
2920 {
2921         struct io_buffer *kbuf;
2922         u16 bgid;
2923
2924         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2925         bgid = req->buf_index;
2926         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2927         if (IS_ERR(kbuf))
2928                 return kbuf;
2929         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2930         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2931         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2932 }
2933
2934 #ifdef CONFIG_COMPAT
2935 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2936                                 bool needs_lock)
2937 {
2938         struct compat_iovec __user *uiov;
2939         compat_ssize_t clen;
2940         void __user *buf;
2941         ssize_t len;
2942
2943         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2944         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2945                 return -EFAULT;
2946         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2947                 return -EFAULT;
2948         if (clen < 0)
2949                 return -EINVAL;
2950
2951         len = clen;
2952         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2953         if (IS_ERR(buf))
2954                 return PTR_ERR(buf);
2955         iov[0].iov_base = buf;
2956         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2957         return 0;
2958 }
2959 #endif
2960
2961 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2962                                       bool needs_lock)
2963 {
2964         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2965         void __user *buf;
2966         ssize_t len;
2967
2968         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2969                 return -EFAULT;
2970
2971         len = iov[0].iov_len;
2972         if (len < 0)
2973                 return -EINVAL;
2974         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2975         if (IS_ERR(buf))
2976                 return PTR_ERR(buf);
2977         iov[0].iov_base = buf;
2978         iov[0].iov_len = len;
2979         return 0;
2980 }
2981
2982 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2983                                     bool needs_lock)
2984 {
2985         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2986                 struct io_buffer *kbuf;
2987
2988                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2989                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2990                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2991                 return 0;
2992         }
2993         if (req->rw.len != 1)
2994                 return -EINVAL;
2995
2996 #ifdef CONFIG_COMPAT
2997         if (req->ctx->compat)
2998                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2999 #endif
3000
3001         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
3002 }
3003
3004 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
3005                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
3006 {
3007         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3008         size_t sqe_len = req->rw.len;
3009         u8 opcode = req->opcode;
3010         ssize_t ret;
3011
3012         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3013                 *iovec = NULL;
3014                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3015         }
3016
3017         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3018         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3019                 return -EINVAL;
3020
3021         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3022                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3023                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3024                         if (IS_ERR(buf))
3025                                 return PTR_ERR(buf);
3026                         req->rw.len = sqe_len;
3027                 }
3028
3029                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3030                 *iovec = NULL;
3031                 return ret;
3032         }
3033
3034         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3035                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3036                 if (!ret)
3037                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
3038                 *iovec = NULL;
3039                 return ret;
3040         }
3041
3042         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3043                               req->ctx->compat);
3044 }
3045
3046 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3047 {
3048         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3049 }
3050
3051 /*
3052  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3053  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3054  */
3055 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3056 {
3057         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3058         struct file *file = req->file;
3059         ssize_t ret = 0;
3060
3061         /*
3062          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3063          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3064          * the kiocb to be handled from an async context.
3065          */
3066         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3067                 return -EOPNOTSUPP;
3068         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3069                 return -EAGAIN;
3070
3071         while (iov_iter_count(iter)) {
3072                 struct iovec iovec;
3073                 ssize_t nr;
3074
3075                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3076                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3077                 } else {
3078                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3079                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3080                 }
3081
3082                 if (rw == READ) {
3083                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3084                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3085                 } else {
3086                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3087                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3088                 }
3089
3090                 if (nr < 0) {
3091                         if (!ret)
3092                                 ret = nr;
3093                         break;
3094                 }
3095                 ret += nr;
3096                 if (nr != iovec.iov_len)
3097                         break;
3098                 req->rw.len -= nr;
3099                 req->rw.addr += nr;
3100                 iov_iter_advance(iter, nr);
3101         }
3102
3103         return ret;
3104 }
3105
3106 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3107                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3108 {
3109         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3110
3111         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3112         rw->free_iovec = iovec;
3113         rw->bytes_done = 0;
3114         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3115         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3116                 return;
3117         if (!iovec) {
3118                 unsigned iov_off = 0;
3119
3120                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3121                 if (iter->iov != fast_iov) {
3122                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3123                         rw->iter.iov += iov_off;
3124                 }
3125                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3126                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3127                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3128         } else {
3129                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3130         }
3131 }
3132
3133 static inline int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3134 {
3135         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3136         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3137         return req->async_data == NULL;
3138 }
3139
3140 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3141                              const struct iovec *fast_iov,
3142                              struct iov_iter *iter, bool force)
3143 {
3144         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
3145                 return 0;
3146         if (!req->async_data) {
3147                 if (io_alloc_async_data(req)) {
3148                         kfree(iovec);
3149                         return -ENOMEM;
3150                 }
3151
3152                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3153         }
3154         return 0;
3155 }
3156
3157 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3158 {
3159         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3160         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3161         int ret;
3162
3163         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3164         if (unlikely(ret < 0))
3165                 return ret;
3166
3167         iorw->bytes_done = 0;
3168         iorw->free_iovec = iov;
3169         if (iov)
3170                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3171         return 0;
3172 }
3173
3174 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3175 {
3176         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3177                 return -EBADF;
3178         return io_prep_rw(req, sqe);
3179 }
3180
3181 /*
3182  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3183  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3184  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3185  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3186  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3187  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3188  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3189  * slow path.
3190  */
3191 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3192                              int sync, void *arg)
3193 {
3194         struct wait_page_queue *wpq;
3195         struct io_kiocb *req = wait->private;
3196         struct wait_page_key *key = arg;
3197
3198         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3199
3200         if (!wake_page_match(wpq, key))
3201                 return 0;
3202
3203         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3204         list_del_init(&wait->entry);
3205
3206         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3207         req_ref_get(req);
3208         io_req_task_queue(req);
3209         return 1;
3210 }
3211
3212 /*
3213  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3214  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3215  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3216  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3217  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3218  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3219  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3220  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3221  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3222  * async worker threads for a blocking retry.
3223  */
3224 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3225 {
3226         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3227         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3228         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3229
3230         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3231         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3232                 return false;
3233
3234         /* Only for buffered IO */
3235         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3236                 return false;
3237
3238         /*
3239          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3240          * support callback based unlocks
3241          */
3242         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3243                 return false;
3244
3245         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3246         wait->wait.private = req;
3247         wait->wait.flags = 0;
3248         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3249         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3250         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3251         kiocb->ki_waitq = wait;
3252         return true;
3253 }
3254
3255 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3256 {
3257         if (req->file->f_op->read_iter)
3258                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3259         else if (req->file->f_op->read)
3260                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3261         else
3262                 return -EINVAL;
3263 }
3264
3265 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3266 {
3267         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3268         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3269         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3270         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3271         ssize_t io_size, ret, ret2;
3272         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3273
3274         if (rw) {
3275                 iter = &rw->iter;
3276                 iovec = NULL;
3277         } else {
3278                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3279                 if (ret < 0)
3280                         return ret;
3281         }
3282         io_size = iov_iter_count(iter);
3283         req->result = io_size;
3284
3285         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3286         if (!force_nonblock)
3287                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3288         else
3289                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3290
3291         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3292         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ)) {
3293                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3294                 return ret ?: -EAGAIN;
3295         }
3296
3297         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3298         if (unlikely(ret)) {
3299                 kfree(iovec);
3300                 return ret;
3301         }
3302
3303         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3304
3305         if (ret == -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
3306                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3307                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3308                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3309                         goto done;
3310                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3311                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3312                         goto done;
3313                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3314                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3315                 ret = 0;
3316         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3317                 goto out_free;
3318         } else if (ret <= 0 || ret == io_size || !force_nonblock ||
3319                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !(req->flags & REQ_F_ISREG)) {
3320                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3321                 goto done;
3322         }
3323
3324         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3325         if (ret2)
3326                 return ret2;
3327
3328         iovec = NULL;
3329         rw = req->async_data;
3330         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3331         iter = &rw->iter;
3332
3333         do {
3334                 io_size -= ret;
3335                 rw->bytes_done += ret;
3336                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3337                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3338                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3339                         return -EAGAIN;
3340                 }
3341
3342                 /*
3343                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3344                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3345                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3346                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3347                  */
3348                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3349                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3350                         return 0;
3351                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3352                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3353         } while (ret > 0 && ret < io_size);
3354 done:
3355         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3356 out_free:
3357         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3358         if (iovec)
3359                 kfree(iovec);
3360         return 0;
3361 }
3362
3363 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3364 {
3365         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3366                 return -EBADF;
3367         return io_prep_rw(req, sqe);
3368 }
3369
3370 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3371 {
3372         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3373         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3374         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3375         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3376         ssize_t ret, ret2, io_size;
3377         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3378
3379         if (rw) {
3380                 iter = &rw->iter;
3381                 iovec = NULL;
3382         } else {
3383                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3384                 if (ret < 0)
3385                         return ret;
3386         }
3387         io_size = iov_iter_count(iter);
3388         req->result = io_size;
3389
3390         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3391         if (!force_nonblock)
3392                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3393         else
3394                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3395
3396         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3397         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3398                 goto copy_iov;
3399
3400         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3401         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3402             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3403                 goto copy_iov;
3404
3405         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3406         if (unlikely(ret))
3407                 goto out_free;
3408
3409         /*
3410          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3411          * which will be released by another thread in
3412          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3413          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3414          * we return to userspace.
3415          */
3416         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3417                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3418                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3419                                         SB_FREEZE_WRITE);
3420         }
3421         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3422
3423         if (req->file->f_op->write_iter)
3424                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3425         else if (req->file->f_op->write)
3426                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3427         else
3428                 ret2 = -EINVAL;
3429
3430         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3431                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3432                 ret2 = -EAGAIN;
3433         }
3434
3435         /*
3436          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3437          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3438          */
3439         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3440                 ret2 = -EAGAIN;
3441         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3442         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3443                 goto done;
3444         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3445                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3446                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3447                         goto copy_iov;
3448 done:
3449                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3450         } else {
3451 copy_iov:
3452                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3453                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3454                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3455                 return ret ?: -EAGAIN;
3456         }
3457 out_free:
3458         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3459         if (iovec)
3460                 kfree(iovec);
3461         return ret;
3462 }
3463
3464 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3465                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3466 {
3467         struct io_rename *ren = &req->rename;
3468         const char __user *oldf, *newf;
3469
3470         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3471                 return -EBADF;
3472
3473         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3474         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3475         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3476         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3477         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3478
3479         ren->oldpath = getname(oldf);
3480         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3481                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3482
3483         ren->newpath = getname(newf);
3484         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3485                 putname(ren->oldpath);
3486                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3487         }
3488
3489         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3490         return 0;
3491 }
3492
3493 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3494 {
3495         struct io_rename *ren = &req->rename;
3496         int ret;
3497
3498         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3499                 return -EAGAIN;
3500
3501         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3502                                 ren->newpath, ren->flags);
3503
3504         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3505         if (ret < 0)
3506                 req_set_fail_links(req);
3507         io_req_complete(req, ret);
3508         return 0;
3509 }
3510
3511 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3512                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3513 {
3514         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3515         const char __user *fname;
3516
3517         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3518                 return -EBADF;
3519
3520         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3521
3522         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3523         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3524                 return -EINVAL;
3525
3526         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3527         un->filename = getname(fname);
3528         if (IS_ERR(un->filename))
3529                 return PTR_ERR(un->filename);
3530
3531         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3532         return 0;
3533 }
3534
3535 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3536 {
3537         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3538         int ret;
3539
3540         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3541                 return -EAGAIN;
3542
3543         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3544                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3545         else
3546                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3547
3548         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3549         if (ret < 0)
3550                 req_set_fail_links(req);
3551         io_req_complete(req, ret);
3552         return 0;
3553 }
3554
3555 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3556                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3557 {
3558 #if defined(CONFIG_NET)
3559         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3560                 return -EINVAL;
3561         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3562             sqe->buf_index)
3563                 return -EINVAL;
3564
3565         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3566         return 0;
3567 #else
3568         return -EOPNOTSUPP;
3569 #endif
3570 }
3571
3572 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3573 {
3574 #if defined(CONFIG_NET)
3575         struct socket *sock;
3576         int ret;
3577
3578         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3579                 return -EAGAIN;
3580
3581         sock = sock_from_file(req->file);
3582         if (unlikely(!sock))
3583                 return -ENOTSOCK;
3584
3585         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3586         if (ret < 0)
3587                 req_set_fail_links(req);
3588         io_req_complete(req, ret);
3589         return 0;
3590 #else
3591         return -EOPNOTSUPP;
3592 #endif
3593 }
3594
3595 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3596                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3597 {
3598         struct io_splice* sp = &req->splice;
3599         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3600
3601         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3602                 return -EINVAL;
3603
3604         sp->file_in = NULL;
3605         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3606         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3607
3608         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3609                 return -EINVAL;
3610
3611         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3612                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3613         if (!sp->file_in)
3614                 return -EBADF;
3615         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3616
3617         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3618                 /*
3619                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3620                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3621                  */
3622                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3623         }
3624
3625         return 0;
3626 }
3627
3628 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3629                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3630 {
3631         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3632                 return -EINVAL;
3633         return __io_splice_prep(req, sqe);
3634 }
3635
3636 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3637 {
3638         struct io_splice *sp = &req->splice;
3639         struct file *in = sp->file_in;
3640         struct file *out = sp->file_out;
3641         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3642         long ret = 0;
3643
3644         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3645                 return -EAGAIN;
3646         if (sp->len)
3647                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3648
3649         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3650         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3651
3652         if (ret != sp->len)
3653                 req_set_fail_links(req);
3654         io_req_complete(req, ret);
3655         return 0;
3656 }
3657
3658 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3659 {
3660         struct io_splice* sp = &req->splice;
3661
3662         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3663         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3664         return __io_splice_prep(req, sqe);
3665 }
3666
3667 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3668 {
3669         struct io_splice *sp = &req->splice;
3670         struct file *in = sp->file_in;
3671         struct file *out = sp->file_out;
3672         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3673         loff_t *poff_in, *poff_out;
3674         long ret = 0;
3675
3676         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3677                 return -EAGAIN;
3678
3679         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3680         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3681
3682         if (sp->len)
3683                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3684
3685         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3686         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3687
3688         if (ret != sp->len)
3689                 req_set_fail_links(req);
3690         io_req_complete(req, ret);
3691         return 0;
3692 }
3693
3694 /*
3695  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3696  */
3697 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3698 {
3699         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3700
3701         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3702                 return -EINVAL;
3703
3704         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
3705         return 0;
3706 }
3707
3708 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3709 {
3710         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3711
3712         if (!req->file)
3713                 return -EBADF;
3714
3715         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3716                 return -EINVAL;
3717         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3718                 return -EINVAL;
3719
3720         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3721         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3722                 return -EINVAL;
3723
3724         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3725         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3726         return 0;
3727 }
3728
3729 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3730 {
3731         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3732         int ret;
3733
3734         /* fsync always requires a blocking context */
3735         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3736                 return -EAGAIN;
3737
3738         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3739                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3740                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3741         if (ret < 0)
3742                 req_set_fail_links(req);
3743         io_req_complete(req, ret);
3744         return 0;
3745 }
3746
3747 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3748                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3749 {
3750         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3751                 return -EINVAL;
3752         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3753                 return -EINVAL;
3754
3755         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3756         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3757         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3758         return 0;
3759 }
3760
3761 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3762 {
3763         int ret;
3764
3765         /* fallocate always requiring blocking context */
3766         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3767                 return -EAGAIN;
3768         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3769                                 req->sync.len);
3770         if (ret < 0)
3771                 req_set_fail_links(req);
3772         io_req_complete(req, ret);
3773         return 0;
3774 }
3775
3776 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3777 {
3778         const char __user *fname;
3779         int ret;
3780
3781         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3782                 return -EINVAL;
3783         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3784                 return -EBADF;
3785
3786         /* open.how should be already initialised */
3787         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3788                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3789
3790         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3791         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3792         req->open.filename = getname(fname);
3793         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3794                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3795                 req->open.filename = NULL;
3796                 return ret;
3797         }
3798         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3799         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3800         return 0;
3801 }
3802
3803 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3804 {
3805         u64 flags, mode;
3806
3807         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3808                 return -EINVAL;
3809         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3810         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3811         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3812         return __io_openat_prep(req, sqe);
3813 }
3814
3815 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3816 {
3817         struct open_how __user *how;
3818         size_t len;
3819         int ret;
3820
3821         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3822                 return -EINVAL;
3823         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3824         len = READ_ONCE(sqe->len);
3825         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3826                 return -EINVAL;
3827
3828         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3829                                         len);
3830         if (ret)
3831                 return ret;
3832
3833         return __io_openat_prep(req, sqe);
3834 }
3835
3836 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3837 {
3838         struct open_flags op;
3839         struct file *file;
3840         bool nonblock_set;
3841         bool resolve_nonblock;
3842         int ret;
3843
3844         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3845         if (ret)
3846                 goto err;
3847         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
3848         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
3849         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
3850                 /*
3851                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
3852                  * it'll always -EAGAIN
3853                  */
3854                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
3855                         return -EAGAIN;
3856                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
3857                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
3858         }
3859
3860         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3861         if (ret < 0)
3862                 goto err;
3863
3864         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3865         /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
3866         if ((!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) &&
3867             file == ERR_PTR(-EAGAIN)) {
3868                 /*
3869                  * We could hang on to this 'fd', but seems like marginal
3870                  * gain for something that is now known to be a slower path.
3871                  * So just put it, and we'll get a new one when we retry.
3872                  */
3873                 put_unused_fd(ret);
3874                 return -EAGAIN;
3875         }
3876
3877         if (IS_ERR(file)) {
3878                 put_unused_fd(ret);
3879                 ret = PTR_ERR(file);
3880         } else {
3881                 if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
3882                         file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
3883                 fsnotify_open(file);
3884                 fd_install(ret, file);
3885         }
3886 err:
3887         putname(req->open.filename);
3888         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3889         if (ret < 0)
3890                 req_set_fail_links(req);
3891         io_req_complete(req, ret);
3892         return 0;
3893 }
3894
3895 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3896 {
3897         return io_openat2(req, issue_flags);
3898 }
3899
3900 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3901                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3902 {
3903         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3904         u64 tmp;
3905
3906         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3907                 return -EINVAL;
3908
3909         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3910         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3911                 return -EINVAL;
3912
3913         memset(p, 0, sizeof(*p));
3914         p->nbufs = tmp;
3915         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3916         return 0;
3917 }
3918
3919 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3920                                int bgid, unsigned nbufs)
3921 {
3922         unsigned i = 0;
3923
3924         /* shouldn't happen */
3925         if (!nbufs)
3926                 return 0;
3927
3928         /* the head kbuf is the list itself */
3929         while (!list_empty(&buf->list)) {
3930                 struct io_buffer *nxt;
3931
3932                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3933                 list_del(&nxt->list);
3934                 kfree(nxt);
3935                 if (++i == nbufs)
3936                         return i;
3937         }
3938         i++;
3939         kfree(buf);
3940         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
3941
3942         return i;
3943 }
3944
3945 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3946 {
3947         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3948         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3949         struct io_buffer *head;
3950         int ret = 0;
3951         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3952
3953         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3954
3955         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3956
3957         ret = -ENOENT;
3958         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
3959         if (head)
3960                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3961         if (ret < 0)
3962                 req_set_fail_links(req);
3963
3964         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
3965         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3966         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3967         return 0;
3968 }
3969
3970 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3971                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3972 {
3973         unsigned long size;
3974         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3975         u64 tmp;
3976
3977         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3978                 return -EINVAL;
3979
3980         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3981         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3982                 return -E2BIG;
3983         p->nbufs = tmp;
3984         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3985         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3986
3987         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
3988         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
3989                 return -EFAULT;
3990
3991         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3992         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3993         if (tmp > USHRT_MAX)
3994                 return -E2BIG;
3995         p->bid = tmp;
3996         return 0;
3997 }
3998
3999 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
4000 {
4001         struct io_buffer *buf;
4002         u64 addr = pbuf->addr;
4003         int i, bid = pbuf->bid;
4004
4005         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
4006                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
4007                 if (!buf)
4008                         break;
4009
4010                 buf->addr = addr;
4011                 buf->len = pbuf->len;
4012                 buf->bid = bid;
4013                 addr += pbuf->len;
4014                 bid++;
4015                 if (!*head) {
4016                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4017                         *head = buf;
4018                 } else {
4019                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4020                 }
4021         }
4022
4023         return i ? i : -ENOMEM;
4024 }
4025
4026 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4027 {
4028         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4029         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4030         struct io_buffer *head, *list;
4031         int ret = 0;
4032         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4033
4034         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4035
4036         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4037
4038         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4039
4040         ret = io_add_buffers(p, &head);
4041         if (ret >= 0 && !list) {
4042                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head, GFP_KERNEL);
4043                 if (ret < 0)
4044                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4045         }
4046         if (ret < 0)
4047                 req_set_fail_links(req);
4048         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4049         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4050         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4051         return 0;
4052 }
4053
4054 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4055                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4056 {
4057 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4058         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4059                 return -EINVAL;
4060         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4061                 return -EINVAL;
4062
4063         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4064         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4065         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4066
4067         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4068                 struct epoll_event __user *ev;
4069
4070                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4071                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4072                         return -EFAULT;
4073         }
4074
4075         return 0;
4076 #else
4077         return -EOPNOTSUPP;
4078 #endif
4079 }
4080
4081 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4082 {
4083 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4084         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4085         int ret;
4086         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4087
4088         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4089         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4090                 return -EAGAIN;
4091
4092         if (ret < 0)
4093                 req_set_fail_links(req);
4094         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4095         return 0;
4096 #else
4097         return -EOPNOTSUPP;
4098 #endif
4099 }
4100
4101 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4102 {
4103 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4104         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4105                 return -EINVAL;
4106         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4107                 return -EINVAL;
4108
4109         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4110         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4111         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4112         return 0;
4113 #else
4114         return -EOPNOTSUPP;
4115 #endif
4116 }
4117
4118 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4119 {
4120 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4121         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4122         int ret;
4123
4124         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4125                 return -EAGAIN;
4126
4127         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4128         if (ret < 0)
4129                 req_set_fail_links(req);
4130         io_req_complete(req, ret);
4131         return 0;
4132 #else
4133         return -EOPNOTSUPP;
4134 #endif
4135 }
4136
4137 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4138 {
4139         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4140                 return -EINVAL;
4141         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4142                 return -EINVAL;
4143
4144         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4145         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4146         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4147         return 0;
4148 }
4149
4150 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4151 {
4152         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4153         int ret;
4154
4155         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4156                 switch (fa->advice) {
4157                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4158                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4159                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4160                         break;
4161                 default:
4162                         return -EAGAIN;
4163                 }
4164         }
4165
4166         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4167         if (ret < 0)
4168                 req_set_fail_links(req);
4169         io_req_complete(req, ret);
4170         return 0;
4171 }
4172
4173 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4174 {
4175         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4176                 return -EINVAL;
4177         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4178                 return -EINVAL;
4179         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4180                 return -EBADF;
4181
4182         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4183         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4184         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4185         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4186         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4187
4188         return 0;
4189 }
4190
4191 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4192 {
4193         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4194         int ret;
4195
4196         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4197                 /* only need file table for an actual valid fd */
4198                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
4199                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4200                 return -EAGAIN;
4201         }
4202
4203         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4204                        ctx->buffer);
4205
4206         if (ret < 0)
4207                 req_set_fail_links(req);
4208         io_req_complete(req, ret);
4209         return 0;
4210 }
4211
4212 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4213 {
4214         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4215                 return -EINVAL;
4216         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4217             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4218                 return -EINVAL;
4219         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4220                 return -EBADF;
4221
4222         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4223         return 0;
4224 }
4225
4226 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4227 {
4228         struct files_struct *files = current->files;
4229         struct io_close *close = &req->close;
4230         struct fdtable *fdt;
4231         struct file *file;
4232         int ret;
4233
4234         file = NULL;
4235         ret = -EBADF;
4236         spin_lock(&files->file_lock);
4237         fdt = files_fdtable(files);
4238         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4239                 spin_unlock(&files->file_lock);
4240                 goto err;
4241         }
4242         file = fdt->fd[close->fd];
4243         if (!file) {
4244                 spin_unlock(&files->file_lock);
4245                 goto err;
4246         }
4247
4248         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
4249                 spin_unlock(&files->file_lock);
4250                 file = NULL;
4251                 goto err;
4252         }
4253
4254         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4255         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4256                 spin_unlock(&files->file_lock);
4257                 return -EAGAIN;
4258         }
4259
4260         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4261         spin_unlock(&files->file_lock);
4262         if (ret < 0) {
4263                 if (ret == -ENOENT)
4264                         ret = -EBADF;
4265                 goto err;
4266         }
4267
4268         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4269         ret = filp_close(file, current->files);
4270 err:
4271         if (ret < 0)
4272                 req_set_fail_links(req);
4273         if (file)
4274                 fput(file);
4275         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4276         return 0;
4277 }
4278
4279 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4280 {
4281         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4282
4283         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4284                 return -EINVAL;
4285         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4286                 return -EINVAL;
4287
4288         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4289         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4290         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4291         return 0;
4292 }
4293
4294 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4295 {
4296         int ret;
4297
4298         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4299         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4300                 return -EAGAIN;
4301
4302         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4303                                 req->sync.flags);
4304         if (ret < 0)
4305                 req_set_fail_links(req);
4306         io_req_complete(req, ret);
4307         return 0;
4308 }
4309
4310 #if defined(CONFIG_NET)
4311 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4312                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4313 {
4314         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4315
4316         if (async_msg)
4317                 return -EAGAIN;
4318         if (io_alloc_async_data(req)) {
4319                 kfree(kmsg->free_iov);
4320                 return -ENOMEM;
4321         }
4322         async_msg = req->async_data;
4323         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4324         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4325         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4326         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4327         if (!async_msg->free_iov)
4328                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4329
4330         return -EAGAIN;
4331 }
4332
4333 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4334                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4335 {
4336         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4337         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4338         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4339                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4340 }
4341
4342 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4343 {
4344         int ret;
4345
4346         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4347         if (!ret)
4348                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4349         return ret;
4350 }
4351
4352 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4353 {
4354         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4355
4356         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4357                 return -EINVAL;
4358
4359         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4360         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4361         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4362
4363 #ifdef CONFIG_COMPAT
4364         if (req->ctx->compat)
4365                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4366 #endif
4367         return 0;
4368 }
4369
4370 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4371 {
4372         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4373         struct socket *sock;
4374         unsigned flags;
4375         int min_ret = 0;
4376         int ret;
4377
4378         sock = sock_from_file(req->file);
4379         if (unlikely(!sock))
4380                 return -ENOTSOCK;
4381
4382         kmsg = req->async_data;
4383         if (!kmsg) {
4384                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4385                 if (ret)
4386                         return ret;
4387                 kmsg = &iomsg;
4388         }
4389
4390         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4391         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4392                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4393         else if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4394                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4395
4396         if (flags & MSG_WAITALL)
4397                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4398
4399         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4400         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4401                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4402         if (ret == -ERESTARTSYS)
4403                 ret = -EINTR;
4404
4405         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4406         if (kmsg->free_iov)
4407                 kfree(kmsg->free_iov);
4408         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4409         if (ret < min_ret)
4410                 req_set_fail_links(req);
4411         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4412         return 0;
4413 }
4414
4415 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4416 {
4417         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4418         struct msghdr msg;
4419         struct iovec iov;
4420         struct socket *sock;
4421         unsigned flags;
4422         int min_ret = 0;
4423         int ret;
4424
4425         sock = sock_from_file(req->file);
4426         if (unlikely(!sock))
4427                 return -ENOTSOCK;
4428
4429         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4430         if (unlikely(ret))
4431                 return ret;
4432
4433         msg.msg_name = NULL;
4434         msg.msg_control = NULL;
4435         msg.msg_controllen = 0;
4436         msg.msg_namelen = 0;
4437
4438         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4439         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4440                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4441         else if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4442                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4443
4444         if (flags & MSG_WAITALL)
4445                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4446
4447         msg.msg_flags = flags;
4448         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4449         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4450                 return -EAGAIN;
4451         if (ret == -ERESTARTSYS)
4452                 ret = -EINTR;
4453
4454         if (ret < min_ret)
4455                 req_set_fail_links(req);
4456         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4457         return 0;
4458 }
4459
4460 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4461                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4462 {
4463         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4464         struct iovec __user *uiov;
4465         size_t iov_len;
4466         int ret;
4467
4468         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4469                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4470         if (ret)
4471                 return ret;
4472
4473         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4474                 if (iov_len > 1)
4475                         return -EINVAL;
4476                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4477                         return -EFAULT;
4478                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4479                 iomsg->free_iov = NULL;
4480         } else {
4481                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4482                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4483                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4484                                      false);
4485                 if (ret > 0)
4486                         ret = 0;
4487         }
4488
4489         return ret;
4490 }
4491
4492 #ifdef CONFIG_COMPAT
4493 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4494                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4495 {
4496         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4497         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4498         struct compat_iovec __user *uiov;
4499         compat_uptr_t ptr;
4500         compat_size_t len;
4501         int ret;
4502
4503         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4504         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4505                                         &ptr, &len);
4506         if (ret)
4507                 return ret;
4508
4509         uiov = compat_ptr(ptr);
4510         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4511                 compat_ssize_t clen;
4512
4513                 if (len > 1)
4514                         return -EINVAL;
4515                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4516                         return -EFAULT;
4517                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4518                         return -EFAULT;
4519                 if (clen < 0)
4520                         return -EINVAL;
4521                 sr->len = clen;
4522                 iomsg->free_iov = NULL;
4523         } else {
4524                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4525                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4526                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4527                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4528                 if (ret < 0)
4529                         return ret;
4530         }
4531
4532         return 0;
4533 }
4534 #endif
4535
4536 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4537                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4538 {
4539         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4540
4541 #ifdef CONFIG_COMPAT
4542         if (req->ctx->compat)
4543                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4544 #endif
4545
4546         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4547 }
4548
4549 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4550                                                bool needs_lock)
4551 {
4552         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4553         struct io_buffer *kbuf;
4554
4555         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4556         if (IS_ERR(kbuf))
4557                 return kbuf;
4558
4559         sr->kbuf = kbuf;
4560         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4561         return kbuf;
4562 }
4563
4564 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4565 {
4566         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4567 }
4568
4569 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4570 {
4571         int ret;
4572
4573         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4574         if (!ret)
4575                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4576         return ret;
4577 }
4578
4579 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4580 {
4581         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4582
4583         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4584                 return -EINVAL;
4585
4586         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4587         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4588         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4589         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4590
4591 #ifdef CONFIG_COMPAT
4592         if (req->ctx->compat)
4593                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4594 #endif
4595         return 0;
4596 }
4597
4598 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4599 {
4600         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4601         struct socket *sock;
4602         struct io_buffer *kbuf;
4603         unsigned flags;
4604         int min_ret = 0;
4605         int ret, cflags = 0;
4606         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4607
4608         sock = sock_from_file(req->file);
4609         if (unlikely(!sock))
4610                 return -ENOTSOCK;
4611
4612         kmsg = req->async_data;
4613         if (!kmsg) {
4614                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4615                 if (ret)
4616                         return ret;
4617                 kmsg = &iomsg;
4618         }
4619
4620         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4621                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4622                 if (IS_ERR(kbuf))
4623                         return PTR_ERR(kbuf);
4624                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4625                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
4626                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
4627                                 1, req->sr_msg.len);
4628         }
4629
4630         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4631         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4632                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4633         else if (force_nonblock)
4634                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4635
4636         if (flags & MSG_WAITALL)
4637                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4638
4639         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4640                                         kmsg->uaddr, flags);
4641         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4642                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4643         if (ret == -ERESTARTSYS)
4644                 ret = -EINTR;
4645
4646         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4647                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4648         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4649         if (kmsg->free_iov)
4650                 kfree(kmsg->free_iov);
4651         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4652         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4653                 req_set_fail_links(req);
4654         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4655         return 0;
4656 }
4657
4658 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4659 {
4660         struct io_buffer *kbuf;
4661         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4662         struct msghdr msg;
4663         void __user *buf = sr->buf;
4664         struct socket *sock;
4665         struct iovec iov;
4666         unsigned flags;
4667         int min_ret = 0;
4668         int ret, cflags = 0;
4669         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4670
4671         sock = sock_from_file(req->file);
4672         if (unlikely(!sock))
4673                 return -ENOTSOCK;
4674
4675         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4676                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4677                 if (IS_ERR(kbuf))
4678                         return PTR_ERR(kbuf);
4679                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4680         }
4681
4682         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4683         if (unlikely(ret))
4684                 goto out_free;
4685
4686         msg.msg_name = NULL;
4687         msg.msg_control = NULL;
4688         msg.msg_controllen = 0;
4689         msg.msg_namelen = 0;
4690         msg.msg_iocb = NULL;
4691         msg.msg_flags = 0;
4692
4693         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4694         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4695                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4696         else if (force_nonblock)
4697                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4698
4699         if (flags & MSG_WAITALL)
4700                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4701
4702         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4703         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4704                 return -EAGAIN;
4705         if (ret == -ERESTARTSYS)
4706                 ret = -EINTR;
4707 out_free:
4708         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4709                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4710         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4711                 req_set_fail_links(req);
4712         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4713         return 0;
4714 }
4715
4716 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4717 {
4718         struct io_accept *accept = &req->accept;
4719
4720         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4721                 return -EINVAL;
4722         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4723                 return -EINVAL;
4724
4725         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4726         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4727         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4728         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4729         return 0;
4730 }
4731
4732 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4733 {
4734         struct io_accept *accept = &req->accept;
4735         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4736         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4737         int ret;
4738
4739         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4740                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4741
4742         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4743                                         accept->addr_len, accept->flags,
4744                                         accept->nofile);
4745         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4746                 return -EAGAIN;
4747         if (ret < 0) {
4748                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4749                         ret = -EINTR;
4750                 req_set_fail_links(req);
4751         }
4752         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4753         return 0;
4754 }
4755
4756 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
4757 {
4758         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4759         struct io_connect *conn = &req->connect;
4760
4761         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
4762 }
4763
4764 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4765 {
4766         struct io_connect *conn = &req->connect;
4767
4768         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4769                 return -EINVAL;
4770         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4771                 return -EINVAL;
4772
4773         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4774         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4775         return 0;
4776 }
4777
4778 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4779 {
4780         struct io_async_connect __io, *io;
4781         unsigned file_flags;
4782         int ret;
4783         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4784
4785         if (req->async_data) {
4786                 io = req->async_data;
4787         } else {
4788                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4789                                                 req->connect.addr_len,
4790                                                 &__io.address);
4791                 if (ret)
4792                         goto out;
4793                 io = &__io;
4794         }
4795
4796         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4797
4798         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4799                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4800         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4801                 if (req->async_data)
4802                         return -EAGAIN;
4803                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4804                         ret = -ENOMEM;
4805                         goto out;
4806                 }
4807                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4808                 return -EAGAIN;
4809         }
4810         if (ret == -ERESTARTSYS)
4811                 ret = -EINTR;
4812 out:
4813         if (ret < 0)
4814                 req_set_fail_links(req);
4815         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4816         return 0;
4817 }
4818 #else /* !CONFIG_NET */
4819 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
4820 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
4821 {                                                                       \
4822         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4823 }
4824
4825 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
4826 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
4827 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
4828 {                                                                       \
4829         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4830 }                                                                       \
4831
4832 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
4833 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
4834 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
4835 {                                                                       \
4836         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4837 }
4838
4839 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
4840 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
4841 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
4842 IO_NETOP_PREP(accept);
4843 IO_NETOP_FN(send);
4844 IO_NETOP_FN(recv);
4845 #endif /* CONFIG_NET */
4846
4847 struct io_poll_table {
4848         struct poll_table_struct pt;
4849         struct io_kiocb *req;
4850         int error;
4851 };
4852
4853 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4854                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4855 {
4856         int ret;
4857
4858         /* for instances that support it check for an event match first: */
4859         if (mask && !(mask & poll->events))
4860                 return 0;
4861
4862         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4863
4864         list_del_init(&poll->wait.entry);
4865
4866         req->result = mask;
4867         req->task_work.func = func;
4868         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
4869
4870         /*
4871          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4872          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4873          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4874          * have the needed state needed for it anyway.
4875          */
4876         ret = io_req_task_work_add(req);
4877         if (unlikely(ret)) {
4878                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4879                 io_req_task_work_add_fallback(req, func);
4880         }
4881         return 1;
4882 }
4883
4884 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4885         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4886 {
4887         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4888
4889         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4890                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4891
4892                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4893         }
4894
4895         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4896         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4897                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4898                 return true;
4899         }
4900
4901         return false;
4902 }
4903
4904 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4905 {
4906         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4907         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4908                 return req->async_data;
4909         return req->apoll->double_poll;
4910 }
4911
4912 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4913 {
4914         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4915                 return &req->poll;
4916         return &req->apoll->poll;
4917 }
4918
4919 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4920 {
4921         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4922
4923         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4924
4925         if (poll && poll->head) {
4926                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4927
4928                 spin_lock(&head->lock);
4929                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4930                 if (poll->wait.private)
4931                         req_ref_put(req);
4932                 poll->head = NULL;
4933                 spin_unlock(&head->lock);
4934         }
4935 }
4936
4937 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4938 {
4939         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4940
4941         io_poll_remove_double(req);
4942         req->poll.done = true;
4943         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
4944         io_commit_cqring(ctx);
4945 }
4946
4947 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4948 {
4949         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4950         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4951         struct io_kiocb *nxt;
4952
4953         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4954                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4955         } else {
4956                 hash_del(&req->hash_node);
4957                 io_poll_complete(req, req->result, 0);
4958                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4959
4960                 nxt = io_put_req_find_next(req);
4961                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4962                 if (nxt)
4963                         __io_req_task_submit(nxt);
4964         }
4965
4966         percpu_ref_put(&ctx->refs);
4967 }
4968
4969 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4970                                int sync, void *key)
4971 {
4972         struct io_kiocb *req = wait->private;
4973         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4974         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4975
4976         /* for instances that support it check for an event match first: */
4977         if (mask && !(mask & poll->events))
4978                 return 0;
4979
4980         list_del_init(&wait->entry);
4981
4982         if (poll && poll->head) {
4983                 bool done;
4984
4985                 spin_lock(&poll->head->lock);
4986                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4987                 if (!done)
4988                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4989                 /* make sure double remove sees this as being gone */
4990                 wait->private = NULL;
4991                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4992                 if (!done) {
4993                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
4994                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4995                 }
4996         }
4997         req_ref_put(req);
4998         return 1;
4999 }
5000
5001 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5002                               wait_queue_func_t wake_func)
5003 {
5004         poll->head = NULL;
5005         poll->done = false;
5006         poll->canceled = false;
5007         poll->events = events;
5008         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5009         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5010 }
5011
5012 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5013                             struct wait_queue_head *head,
5014                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5015 {
5016         struct io_kiocb *req = pt->req;
5017
5018         /*
5019          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
5020          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
5021          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
5022          */
5023         if (unlikely(poll->head)) {
5024                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5025
5026                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5027                 if (*poll_ptr) {
5028                         pt->error = -EINVAL;
5029                         return;
5030                 }
5031                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5032                 if (poll->head == head)
5033                         return;
5034                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5035                 if (!poll) {
5036                         pt->error = -ENOMEM;
5037                         return;
5038                 }
5039                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5040                 req_ref_get(req);
5041                 poll->wait.private = req;
5042                 *poll_ptr = poll;
5043         }
5044
5045         pt->error = 0;
5046         poll->head = head;
5047
5048         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5049                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5050         else
5051                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5052 }
5053
5054 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5055                                struct poll_table_struct *p)
5056 {
5057         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5058         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5059
5060         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5061 }
5062
5063 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5064 {
5065         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5066         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5067         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5068
5069         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5070
5071         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5072                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5073                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
5074                 return;
5075         }
5076
5077         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
5078         if (hash_hashed(&req->hash_node))
5079                 hash_del(&req->hash_node);
5080
5081         io_poll_remove_double(req);
5082         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5083
5084         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5085                 __io_req_task_submit(req);
5086         else
5087                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
5088
5089         percpu_ref_put(&ctx->refs);
5090         kfree(apoll->double_poll);
5091         kfree(apoll);
5092 }
5093
5094 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5095                         void *key)
5096 {
5097         struct io_kiocb *req = wait->private;
5098         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5099
5100         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5101                                         key_to_poll(key));
5102
5103         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5104 }
5105
5106 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5107 {
5108         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5109         struct hlist_head *list;
5110
5111         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5112         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5113 }
5114
5115 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5116                                       struct io_poll_iocb *poll,
5117                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5118                                       wait_queue_func_t wake_func)
5119         __acquires(&ctx->completion_lock)
5120 {
5121         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5122         bool cancel = false;
5123
5124         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5125         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5126         poll->file = req->file;
5127         poll->wait.private = req;
5128
5129         ipt->pt._key = mask;
5130         ipt->req = req;
5131         ipt->error = -EINVAL;
5132
5133         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5134
5135         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5136         if (likely(poll->head)) {
5137                 spin_lock(&poll->head->lock);
5138                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5139                         if (ipt->error)
5140                                 cancel = true;
5141                         ipt->error = 0;
5142                         mask = 0;
5143                 }
5144                 if (mask || ipt->error)
5145                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5146                 else if (cancel)
5147                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5148                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5149                         io_poll_req_insert(req);
5150                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5151         }
5152
5153         return mask;
5154 }
5155
5156 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5157 {
5158         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5159         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5160         struct async_poll *apoll;
5161         struct io_poll_table ipt;
5162         __poll_t mask, ret;
5163         int rw;
5164
5165         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5166                 return false;
5167         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5168                 return false;
5169         if (def->pollin)
5170                 rw = READ;
5171         else if (def->pollout)
5172                 rw = WRITE;
5173         else
5174                 return false;
5175         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5176         if (!io_file_supports_async(req->file, rw))
5177                 return false;
5178
5179         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5180         if (unlikely(!apoll))
5181                 return false;
5182         apoll->double_poll = NULL;
5183
5184         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5185         req->apoll = apoll;
5186
5187         mask = 0;
5188         if (def->pollin)
5189                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5190         if (def->pollout)
5191                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5192
5193         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5194         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5195             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5196                 mask &= ~POLLIN;
5197
5198         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5199
5200         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5201
5202         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5203                                         io_async_wake);
5204         if (ret || ipt.error) {
5205                 io_poll_remove_double(req);
5206                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5207                 kfree(apoll->double_poll);
5208                 kfree(apoll);
5209                 return false;
5210         }
5211         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5212         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5213                                         apoll->poll.events);
5214         return true;
5215 }
5216
5217 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5218                                  struct io_poll_iocb *poll)
5219 {
5220         bool do_complete = false;
5221
5222         spin_lock(&poll->head->lock);
5223         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5224         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5225                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5226                 do_complete = true;
5227         }
5228         spin_unlock(&poll->head->lock);
5229         hash_del(&req->hash_node);
5230         return do_complete;
5231 }
5232
5233 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5234 {
5235         bool do_complete;
5236
5237         io_poll_remove_double(req);
5238
5239         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
5240                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
5241         } else {
5242                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
5243
5244                 /* non-poll requests have submit ref still */
5245                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
5246                 if (do_complete) {
5247                         io_put_req(req);
5248                         kfree(apoll->double_poll);
5249                         kfree(apoll);
5250                 }
5251         }
5252
5253         if (do_complete) {
5254                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5255                 io_commit_cqring(req->ctx);
5256                 req_set_fail_links(req);
5257                 io_put_req_deferred(req, 1);
5258         }
5259
5260         return do_complete;
5261 }
5262
5263 /*
5264  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5265  */
5266 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5267                                struct files_struct *files)
5268 {
5269         struct hlist_node *tmp;
5270         struct io_kiocb *req;
5271         int posted = 0, i;
5272
5273         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5274         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5275                 struct hlist_head *list;
5276
5277                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5278                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5279                         if (io_match_task(req, tsk, files))
5280                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5281                 }
5282         }
5283         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5284
5285         if (posted)
5286                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5287
5288         return posted != 0;
5289 }
5290
5291 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5292 {
5293         struct hlist_head *list;
5294         struct io_kiocb *req;
5295
5296         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5297         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5298                 if (sqe_addr != req->user_data)
5299                         continue;
5300                 if (io_poll_remove_one(req))
5301                         return 0;
5302                 return -EALREADY;
5303         }
5304
5305         return -ENOENT;
5306 }
5307
5308 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5309                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5310 {
5311         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5312                 return -EINVAL;
5313         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5314             sqe->poll_events)
5315                 return -EINVAL;
5316
5317         req->poll_remove.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5318         return 0;
5319 }
5320
5321 /*
5322  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5323  * and remove it if found.
5324  */
5325 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5326 {
5327         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5328         int ret;
5329
5330         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5331         ret = io_poll_cancel(ctx, req->poll_remove.addr);
5332         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5333
5334         if (ret < 0)
5335                 req_set_fail_links(req);
5336         io_req_complete(req, ret);
5337         return 0;
5338 }
5339
5340 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5341                         void *key)
5342 {
5343         struct io_kiocb *req = wait->private;
5344         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5345
5346         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5347 }
5348
5349 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5350                                struct poll_table_struct *p)
5351 {
5352         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5353
5354         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5355 }
5356
5357 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5358 {
5359         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5360         u32 events;
5361
5362         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5363                 return -EINVAL;
5364         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
5365                 return -EINVAL;
5366
5367         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5368 #ifdef __BIG_ENDIAN
5369         events = swahw32(events);
5370 #endif
5371         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
5372                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
5373         return 0;
5374 }
5375
5376 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5377 {
5378         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5379         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5380         struct io_poll_table ipt;
5381         __poll_t mask;
5382
5383         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5384
5385         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5386                                         io_poll_wake);
5387
5388         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5389                 ipt.error = 0;
5390                 io_poll_complete(req, mask, 0);
5391         }
5392         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5393
5394         if (mask) {
5395                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5396                 io_put_req(req);
5397         }
5398         return ipt.error;
5399 }
5400
5401 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5402 {
5403         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5404                                                 struct io_timeout_data, timer);
5405         struct io_kiocb *req = data->req;
5406         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5407         unsigned long flags;
5408
5409         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5410         list_del_init(&req->timeout.list);
5411         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5412                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5413
5414         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5415         io_commit_cqring(ctx);
5416         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5417
5418         io_cqring_ev_posted(ctx);
5419         req_set_fail_links(req);
5420         io_put_req(req);
5421         return HRTIMER_NORESTART;
5422 }
5423
5424 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5425                                            __u64 user_data)
5426 {
5427         struct io_timeout_data *io;
5428         struct io_kiocb *req;
5429         int ret = -ENOENT;
5430
5431         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5432                 if (user_data == req->user_data) {
5433                         ret = 0;
5434                         break;
5435                 }
5436         }
5437
5438         if (ret == -ENOENT)
5439                 return ERR_PTR(ret);
5440
5441         io = req->async_data;
5442         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
5443         if (ret == -1)
5444                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5445         list_del_init(&req->timeout.list);
5446         return req;
5447 }
5448
5449 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5450 {
5451         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5452
5453         if (IS_ERR(req))
5454                 return PTR_ERR(req);
5455
5456         req_set_fail_links(req);
5457         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5458         io_put_req_deferred(req, 1);
5459         return 0;
5460 }
5461
5462 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5463                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5464 {
5465         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5466         struct io_timeout_data *data;
5467
5468         if (IS_ERR(req))
5469                 return PTR_ERR(req);
5470
5471         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5472         data = req->async_data;
5473         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5474         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5475         data->timer.function = io_timeout_fn;
5476         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5477         return 0;
5478 }
5479
5480 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5481                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5482 {
5483         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5484
5485         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5486                 return -EINVAL;
5487         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5488                 return -EINVAL;
5489         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5490                 return -EINVAL;
5491
5492         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5493         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5494         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5495                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5496                         return -EINVAL;
5497                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5498                         return -EFAULT;
5499         } else if (tr->flags) {
5500                 /* timeout removal doesn't support flags */
5501                 return -EINVAL;
5502         }
5503
5504         return 0;
5505 }
5506
5507 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
5508 {
5509         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
5510                                             : HRTIMER_MODE_REL;
5511 }
5512
5513 /*
5514  * Remove or update an existing timeout command
5515  */
5516 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5517 {
5518         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5519         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5520         int ret;
5521
5522         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5523         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE))
5524                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5525         else
5526                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts,
5527                                         io_translate_timeout_mode(tr->flags));
5528
5529         io_cqring_fill_event(req, ret);
5530         io_commit_cqring(ctx);
5531         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5532         io_cqring_ev_posted(ctx);
5533         if (ret < 0)
5534                 req_set_fail_links(req);
5535         io_put_req(req);
5536         return 0;
5537 }
5538
5539 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5540                            bool is_timeout_link)
5541 {
5542         struct io_timeout_data *data;
5543         unsigned flags;
5544         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5545
5546         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5547                 return -EINVAL;
5548         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5549                 return -EINVAL;
5550         if (off && is_timeout_link)
5551                 return -EINVAL;
5552         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5553         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5554                 return -EINVAL;
5555
5556         req->timeout.off = off;
5557
5558         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5559                 return -ENOMEM;
5560
5561         data = req->async_data;
5562         data->req = req;
5563
5564         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5565                 return -EFAULT;
5566
5567         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
5568         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5569         if (is_timeout_link)
5570                 io_req_track_inflight(req);
5571         return 0;
5572 }
5573
5574 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5575 {
5576         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5577         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5578         struct list_head *entry;
5579         u32 tail, off = req->timeout.off;
5580
5581         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5582
5583         /*
5584          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5585          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5586          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5587          */
5588         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5589                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5590                 goto add;
5591         }
5592
5593         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5594         req->timeout.target_seq = tail + off;
5595
5596         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5597          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5598          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5599          */
5600         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5601
5602         /*
5603          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5604          * the one we need first.
5605          */
5606         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5607                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5608                                                   timeout.list);
5609
5610                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5611                         continue;
5612                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5613                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5614                         break;
5615         }
5616 add:
5617         list_add(&req->timeout.list, entry);
5618         data->timer.function = io_timeout_fn;
5619         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5620         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5621         return 0;
5622 }
5623
5624 struct io_cancel_data {
5625         struct io_ring_ctx *ctx;
5626         u64 user_data;
5627 };
5628
5629 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5630 {
5631         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5632         struct io_cancel_data *cd = data;
5633
5634         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
5635 }
5636
5637 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
5638                                struct io_ring_ctx *ctx)
5639 {
5640         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
5641         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5642         int ret = 0;
5643
5644         if (!tctx || !tctx->io_wq)
5645                 return -ENOENT;
5646
5647         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
5648         switch (cancel_ret) {
5649         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5650                 ret = 0;
5651                 break;
5652         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5653                 ret = -EALREADY;
5654                 break;
5655         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5656                 ret = -ENOENT;
5657                 break;
5658         }
5659
5660         return ret;
5661 }
5662
5663 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5664                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5665                                      int success_ret)
5666 {
5667         unsigned long flags;
5668         int ret;
5669
5670         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5671         if (ret != -ENOENT) {
5672                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5673                 goto done;
5674         }
5675
5676         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5677         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5678         if (ret != -ENOENT)
5679                 goto done;
5680         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5681 done:
5682         if (!ret)
5683                 ret = success_ret;
5684         io_cqring_fill_event(req, ret);
5685         io_commit_cqring(ctx);
5686         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5687         io_cqring_ev_posted(ctx);
5688
5689         if (ret < 0)
5690                 req_set_fail_links(req);
5691         io_put_req(req);
5692 }
5693
5694 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5695                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5696 {
5697         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5698                 return -EINVAL;
5699         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5700                 return -EINVAL;
5701         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5702                 return -EINVAL;
5703
5704         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5705         return 0;
5706 }
5707
5708 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5709 {
5710         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5711         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
5712         struct io_tctx_node *node;
5713         int ret;
5714
5715         /* tasks should wait for their io-wq threads, so safe w/o sync */
5716         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5717         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5718         if (ret != -ENOENT)
5719                 goto done;
5720         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5721         if (ret != -ENOENT)
5722                 goto done;
5723         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5724         if (ret != -ENOENT)
5725                 goto done;
5726         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5727
5728         /* slow path, try all io-wq's */
5729         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5730         ret = -ENOENT;
5731         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
5732                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
5733
5734                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
5735                         continue;
5736                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
5737                 if (ret != -ENOENT)
5738                         break;
5739         }
5740         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5741
5742         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5743 done:
5744         io_cqring_fill_event(req, ret);
5745         io_commit_cqring(ctx);
5746         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5747         io_cqring_ev_posted(ctx);
5748
5749         if (ret < 0)
5750                 req_set_fail_links(req);
5751         io_put_req(req);
5752         return 0;
5753 }
5754
5755 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
5756                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5757 {
5758         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
5759                 return -EINVAL;
5760         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5761                 return -EINVAL;
5762         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5763                 return -EINVAL;
5764
5765         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5766         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5767         if (!req->rsrc_update.nr_args)
5768                 return -EINVAL;
5769         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5770         return 0;
5771 }
5772
5773 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5774 {
5775         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5776         struct io_uring_rsrc_update up;
5777         int ret;
5778
5779         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5780                 return -EAGAIN;
5781
5782         up.offset = req->rsrc_update.offset;
5783         up.data = req->rsrc_update.arg;
5784
5785         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5786         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->rsrc_update.nr_args);
5787         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5788
5789         if (ret < 0)
5790                 req_set_fail_links(req);
5791         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5792         return 0;
5793 }
5794
5795 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5796 {
5797         switch (req->opcode) {
5798         case IORING_OP_NOP:
5799                 return 0;
5800         case IORING_OP_READV:
5801         case IORING_OP_READ_FIXED:
5802         case IORING_OP_READ:
5803                 return io_read_prep(req, sqe);
5804         case IORING_OP_WRITEV:
5805         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5806         case IORING_OP_WRITE:
5807                 return io_write_prep(req, sqe);
5808         case IORING_OP_POLL_ADD:
5809                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5810         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5811                 return io_poll_remove_prep(req, sqe);
5812         case IORING_OP_FSYNC:
5813                 return io_fsync_prep(req, sqe);
5814         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5815                 return io_sfr_prep(req, sqe);
5816         case IORING_OP_SENDMSG:
5817         case IORING_OP_SEND:
5818                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5819         case IORING_OP_RECVMSG:
5820         case IORING_OP_RECV:
5821                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5822         case IORING_OP_CONNECT:
5823                 return io_connect_prep(req, sqe);
5824         case IORING_OP_TIMEOUT:
5825                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5826         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5827                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5828         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5829                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5830         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5831                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5832         case IORING_OP_ACCEPT:
5833                 return io_accept_prep(req, sqe);
5834         case IORING_OP_FALLOCATE:
5835                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5836         case IORING_OP_OPENAT:
5837                 return io_openat_prep(req, sqe);
5838         case IORING_OP_CLOSE:
5839                 return io_close_prep(req, sqe);
5840         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5841                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
5842         case IORING_OP_STATX:
5843                 return io_statx_prep(req, sqe);
5844         case IORING_OP_FADVISE:
5845                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5846         case IORING_OP_MADVISE:
5847                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5848         case IORING_OP_OPENAT2:
5849                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5850         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5851                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5852         case IORING_OP_SPLICE:
5853                 return io_splice_prep(req, sqe);
5854         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5855                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5856         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5857                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5858         case IORING_OP_TEE:
5859                 return io_tee_prep(req, sqe);
5860         case IORING_OP_SHUTDOWN:
5861                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
5862         case IORING_OP_RENAMEAT:
5863                 return io_renameat_prep(req, sqe);
5864         case IORING_OP_UNLINKAT:
5865                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
5866         }
5867
5868         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5869                         req->opcode);
5870         return-EINVAL;
5871 }
5872
5873 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
5874 {
5875         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
5876                 return 0;
5877         if (WARN_ON_ONCE(req->async_data))
5878                 return -EFAULT;
5879         if (io_alloc_async_data(req))
5880                 return -EAGAIN;
5881
5882         switch (req->opcode) {
5883         case IORING_OP_READV:
5884                 return io_rw_prep_async(req, READ);
5885         case IORING_OP_WRITEV:
5886                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
5887         case IORING_OP_SENDMSG:
5888                 return io_sendmsg_prep_async(req);
5889         case IORING_OP_RECVMSG:
5890                 return io_recvmsg_prep_async(req);
5891         case IORING_OP_CONNECT:
5892                 return io_connect_prep_async(req);
5893         }
5894         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: prep_async() bad opcode %d\n",
5895                     req->opcode);
5896         return -EFAULT;
5897 }
5898
5899 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5900 {
5901         struct io_kiocb *pos;
5902         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5903         u32 total_submitted, nr_reqs = 0;
5904
5905         io_for_each_link(pos, req)
5906                 nr_reqs++;
5907
5908         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5909         return total_submitted - nr_reqs;
5910 }
5911
5912 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req)
5913 {
5914         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5915         struct io_defer_entry *de;
5916         int ret;
5917         u32 seq;
5918
5919         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5920         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
5921                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
5922                 return 0;
5923
5924         seq = io_get_sequence(req);
5925         /* Still a chance to pass the sequence check */
5926         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5927                 return 0;
5928
5929         ret = io_req_prep_async(req);
5930         if (ret)
5931                 return ret;
5932         io_prep_async_link(req);
5933         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
5934         if (!de)
5935                 return -ENOMEM;
5936
5937         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5938         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5939                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5940                 kfree(de);
5941                 io_queue_async_work(req);
5942                 return -EIOCBQUEUED;
5943         }
5944
5945         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5946         de->req = req;
5947         de->seq = seq;
5948         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
5949         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5950         return -EIOCBQUEUED;
5951 }
5952
5953 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req)
5954 {
5955         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
5956                 switch (req->opcode) {
5957                 case IORING_OP_READV:
5958                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5959                 case IORING_OP_READ:
5960                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5961                         break;
5962                 case IORING_OP_RECVMSG:
5963                 case IORING_OP_RECV:
5964                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5965                         break;
5966                 }
5967                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
5968         }
5969
5970         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
5971                 switch (req->opcode) {
5972                 case IORING_OP_READV:
5973                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5974                 case IORING_OP_READ:
5975                 case IORING_OP_WRITEV:
5976                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5977                 case IORING_OP_WRITE: {
5978                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
5979                         if (io->free_iovec)
5980                                 kfree(io->free_iovec);
5981                         break;
5982                         }
5983                 case IORING_OP_RECVMSG:
5984                 case IORING_OP_SENDMSG: {
5985                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
5986
5987                         kfree(io->free_iov);
5988                         break;
5989                         }
5990                 case IORING_OP_SPLICE:
5991                 case IORING_OP_TEE:
5992                         io_put_file(req, req->splice.file_in,
5993                                     (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
5994                         break;
5995                 case IORING_OP_OPENAT:
5996                 case IORING_OP_OPENAT2:
5997                         if (req->open.filename)
5998                                 putname(req->open.filename);
5999                         break;
6000                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6001                         putname(req->rename.oldpath);
6002                         putname(req->rename.newpath);
6003                         break;
6004                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6005                         putname(req->unlink.filename);
6006                         break;
6007                 }
6008                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
6009         }
6010 }
6011
6012 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6013 {
6014         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6015         const struct cred *creds = NULL;
6016         int ret;
6017
6018         if (req->work.creds && req->work.creds != current_cred())
6019                 creds = override_creds(req->work.creds);
6020
6021         switch (req->opcode) {
6022         case IORING_OP_NOP:
6023                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6024                 break;
6025         case IORING_OP_READV:
6026         case IORING_OP_READ_FIXED:
6027         case IORING_OP_READ:
6028                 ret = io_read(req, issue_flags);
6029                 break;
6030         case IORING_OP_WRITEV:
6031         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6032         case IORING_OP_WRITE:
6033                 ret = io_write(req, issue_flags);
6034                 break;
6035         case IORING_OP_FSYNC:
6036                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6037                 break;
6038         case IORING_OP_POLL_ADD:
6039                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6040                 break;
6041         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6042                 ret = io_poll_remove(req, issue_flags);
6043                 break;
6044         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6045                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6046                 break;
6047         case IORING_OP_SENDMSG:
6048                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6049                 break;
6050         case IORING_OP_SEND:
6051                 ret = io_send(req, issue_flags);
6052                 break;
6053         case IORING_OP_RECVMSG:
6054                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6055                 break;
6056         case IORING_OP_RECV:
6057                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6058                 break;
6059         case IORING_OP_TIMEOUT:
6060                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6061                 break;
6062         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6063                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6064                 break;
6065         case IORING_OP_ACCEPT:
6066                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6067                 break;
6068         case IORING_OP_CONNECT:
6069                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6070                 break;
6071         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6072                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6073                 break;
6074         case IORING_OP_FALLOCATE:
6075                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6076                 break;
6077         case IORING_OP_OPENAT:
6078                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6079                 break;
6080         case IORING_OP_CLOSE:
6081                 ret = io_close(req, issue_flags);
6082                 break;
6083         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6084                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6085                 break;
6086         case IORING_OP_STATX:
6087                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6088                 break;
6089         case IORING_OP_FADVISE:
6090                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6091                 break;
6092         case IORING_OP_MADVISE:
6093                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6094                 break;
6095         case IORING_OP_OPENAT2:
6096                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6097                 break;
6098         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6099                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6100                 break;
6101         case IORING_OP_SPLICE:
6102                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6103                 break;
6104         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6105                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6106                 break;
6107         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6108                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6109                 break;
6110         case IORING_OP_TEE:
6111                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6112                 break;
6113         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6114                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6115                 break;
6116         case IORING_OP_RENAMEAT:
6117                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6118                 break;
6119         case IORING_OP_UNLINKAT:
6120                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6121                 break;
6122         default:
6123                 ret = -EINVAL;
6124                 break;
6125         }
6126
6127         if (creds)
6128                 revert_creds(creds);
6129
6130         if (ret)
6131                 return ret;
6132
6133         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6134         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
6135                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
6136
6137                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
6138                 if (in_async)
6139                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6140
6141                 io_iopoll_req_issued(req, in_async);
6142
6143                 if (in_async)
6144                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6145         }
6146
6147         return 0;
6148 }
6149
6150 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6151 {
6152         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6153         struct io_kiocb *timeout;
6154         int ret = 0;
6155
6156         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6157         if (timeout)
6158                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6159
6160         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6161                 ret = -ECANCELED;
6162
6163         if (!ret) {
6164                 do {
6165                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6166                         /*
6167                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6168                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6169                          * wait for request slots on the block side.
6170                          */
6171                         if (ret != -EAGAIN)
6172                                 break;
6173                         cond_resched();
6174                 } while (1);
6175         }
6176
6177         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6178         if (ret) {
6179                 /* io-wq is going to take one down */
6180                 req_ref_get(req);
6181                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6182         }
6183 }
6184
6185 static inline struct file **io_fixed_file_slot(struct fixed_rsrc_data *file_data,
6186                                                unsigned i)
6187 {
6188         struct fixed_rsrc_table *table;
6189
6190         table = &file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6191         return &table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6192 }
6193
6194 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6195                                               int index)
6196 {
6197         return *io_fixed_file_slot(ctx->file_data, index);
6198 }
6199
6200 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6201                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6202 {
6203         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6204         struct file *file;
6205
6206         if (fixed) {
6207                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6208                         return NULL;
6209                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6210                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
6211                 io_set_resource_node(req);
6212         } else {
6213                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6214                 file = __io_file_get(state, fd);
6215         }
6216
6217         if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6218                 io_req_track_inflight(req);
6219         return file;
6220 }
6221
6222 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6223 {
6224         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6225                                                 struct io_timeout_data, timer);
6226         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6227         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6228         unsigned long flags;
6229
6230         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6231         prev = req->timeout.head;
6232         req->timeout.head = NULL;
6233
6234         /*
6235          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6236          * race with the completion of the linked work.
6237          */
6238         if (prev && req_ref_inc_not_zero(prev))
6239                 io_remove_next_linked(prev);
6240         else
6241                 prev = NULL;
6242         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6243
6244         if (prev) {
6245                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6246                 io_put_req_deferred(prev, 1);
6247         } else {
6248                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6249                 io_put_req_deferred(req, 1);
6250         }
6251         return HRTIMER_NORESTART;
6252 }
6253
6254 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6255 {
6256         /*
6257          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6258          * before we got a chance to setup the timer
6259          */
6260         if (req->timeout.head) {
6261                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6262
6263                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6264                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6265                                 data->mode);
6266         }
6267 }
6268
6269 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6270 {
6271         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6272
6273         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6274         __io_queue_linked_timeout(req);
6275         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6276
6277         /* drop submission reference */
6278         io_put_req(req);
6279 }
6280
6281 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6282 {
6283         struct io_kiocb *nxt = req->link;
6284
6285         if (!nxt || (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) ||
6286             nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6287                 return NULL;
6288
6289         nxt->timeout.head = req;
6290         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6291         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6292         return nxt;
6293 }
6294
6295 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6296 {
6297         struct io_kiocb *linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6298         int ret;
6299
6300         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6301
6302         /*
6303          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6304          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6305          */
6306         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6307                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6308                         /*
6309                          * Queued up for async execution, worker will release
6310                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6311                          */
6312                         io_queue_async_work(req);
6313                 }
6314         } else if (likely(!ret)) {
6315                 /* drop submission reference */
6316                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6317                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6318                         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
6319
6320                         cs->reqs[cs->nr++] = req;
6321                         if (cs->nr == ARRAY_SIZE(cs->reqs))
6322                                 io_submit_flush_completions(cs, ctx);
6323                 } else {
6324                         io_put_req(req);
6325                 }
6326         } else {
6327                 io_req_complete_failed(req, ret);
6328         }
6329         if (linked_timeout)
6330                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6331 }
6332
6333 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6334 {
6335         int ret;
6336
6337         ret = io_req_defer(req);
6338         if (ret) {
6339                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6340 fail_req:
6341                         io_req_complete_failed(req, ret);
6342                 }
6343         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6344                 ret = io_req_prep_async(req);
6345                 if (unlikely(ret))
6346                         goto fail_req;
6347                 io_queue_async_work(req);
6348         } else {
6349                 __io_queue_sqe(req);
6350         }
6351 }
6352
6353 /*
6354  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6355  *
6356  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6357  */
6358 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6359                                         struct io_kiocb *req,
6360                                         unsigned int sqe_flags)
6361 {
6362         if (!ctx->restricted)
6363                 return true;
6364
6365         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6366                 return false;
6367
6368         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6369             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6370                 return false;
6371
6372         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6373                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6374                 return false;
6375
6376         return true;
6377 }
6378
6379 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6380                        const struct io_uring_sqe *sqe)
6381 {
6382         struct io_submit_state *state;
6383         unsigned int sqe_flags;
6384         int personality, ret = 0;
6385
6386         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6387         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6388         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6389         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6390         req->async_data = NULL;
6391         req->file = NULL;
6392         req->ctx = ctx;
6393         req->link = NULL;
6394         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
6395         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6396         atomic_set(&req->refs, 2);
6397         req->task = current;
6398         req->result = 0;
6399         req->work.list.next = NULL;
6400         req->work.creds = NULL;
6401         req->work.flags = 0;
6402
6403         /* enforce forwards compatibility on users */
6404         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)) {
6405                 req->flags = 0;
6406                 return -EINVAL;
6407         }
6408
6409         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6410                 return -EINVAL;
6411
6412         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6413                 return -EACCES;
6414
6415         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6416             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6417                 return -EOPNOTSUPP;
6418
6419         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
6420         if (personality) {
6421                 req->work.creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
6422                 if (!req->work.creds)
6423                         return -EINVAL;
6424                 get_cred(req->work.creds);
6425         }
6426         state = &ctx->submit_state;
6427
6428         /*
6429          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6430          * is potentially a read/write to block based storage.
6431          */
6432         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6433             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6434                 blk_start_plug(&state->plug);
6435                 state->plug_started = true;
6436         }
6437
6438         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6439                 bool fixed = req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
6440
6441                 req->file = io_file_get(state, req, READ_ONCE(sqe->fd), fixed);
6442                 if (unlikely(!req->file))
6443                         ret = -EBADF;
6444         }
6445
6446         state->ios_left--;
6447         return ret;
6448 }
6449
6450 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6451                          const struct io_uring_sqe *sqe)
6452 {
6453         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
6454         int ret;
6455
6456         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
6457         if (unlikely(ret)) {
6458 fail_req:
6459                 if (link->head) {
6460                         /* fail even hard links since we don't submit */
6461                         link->head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6462                         io_req_complete_failed(link->head, -ECANCELED);
6463                         link->head = NULL;
6464                 }
6465                 io_req_complete_failed(req, ret);
6466                 return ret;
6467         }
6468         ret = io_req_prep(req, sqe);
6469         if (unlikely(ret))
6470                 goto fail_req;
6471
6472         /* don't need @sqe from now on */
6473         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6474                                 true, ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
6475
6476         /*
6477          * If we already have a head request, queue this one for async
6478          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6479          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6480          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6481          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6482          */
6483         if (link->head) {
6484                 struct io_kiocb *head = link->head;
6485
6486                 /*
6487                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6488                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6489                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6490                  * next after the link request. The last one is done via
6491                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6492                  */
6493                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6494                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6495                         ctx->drain_next = 1;
6496                 }
6497                 ret = io_req_prep_async(req);
6498                 if (unlikely(ret))
6499                         goto fail_req;
6500                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6501                 link->last->link = req;
6502                 link->last = req;
6503
6504                 /* last request of a link, enqueue the link */
6505                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6506                         io_queue_sqe(head);
6507                         link->head = NULL;
6508                 }
6509         } else {
6510                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6511                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6512                         ctx->drain_next = 0;
6513                 }
6514                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6515                         link->head = req;
6516                         link->last = req;
6517                 } else {
6518                         io_queue_sqe(req);
6519                 }
6520         }
6521
6522         return 0;
6523 }
6524
6525 /*
6526  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6527  */
6528 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
6529                                 struct io_ring_ctx *ctx)
6530 {
6531         if (state->link.head)
6532                 io_queue_sqe(state->link.head);
6533         if (state->comp.nr)
6534                 io_submit_flush_completions(&state->comp, ctx);
6535         if (state->plug_started)
6536                 blk_finish_plug(&state->plug);
6537         io_state_file_put(state);
6538 }
6539
6540 /*
6541  * Start submission side cache.
6542  */
6543 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6544                                   unsigned int max_ios)
6545 {
6546         state->plug_started = false;
6547         state->ios_left = max_ios;
6548         /* set only head, no need to init link_last in advance */
6549         state->link.head = NULL;
6550 }
6551
6552 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6553 {
6554         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6555
6556         /*
6557          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6558          * since once we write the new head, the application could
6559          * write new data to them.
6560          */
6561         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6562 }
6563
6564 /*
6565  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6566  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6567  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6568  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6569  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6570  * prevent a re-load down the line.
6571  */
6572 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6573 {
6574         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6575         unsigned head;
6576
6577         /*
6578          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6579          *
6580          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6581          *    head updates.
6582          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6583          *    though the application is the one updating it.
6584          */
6585         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head++ & ctx->sq_mask]);
6586         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6587                 return &ctx->sq_sqes[head];
6588
6589         /* drop invalid entries */
6590         ctx->cached_sq_dropped++;
6591         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6592         return NULL;
6593 }
6594
6595 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6596 {
6597         int submitted = 0;
6598
6599         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6600         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6601                 if (!__io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL))
6602                         return -EBUSY;
6603         }
6604
6605         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6606         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6607
6608         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6609                 return -EAGAIN;
6610
6611         percpu_counter_add(&current->io_uring->inflight, nr);
6612         refcount_add(nr, &current->usage);
6613         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
6614
6615         while (submitted < nr) {
6616                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6617                 struct io_kiocb *req;
6618
6619                 req = io_alloc_req(ctx);
6620                 if (unlikely(!req)) {
6621                         if (!submitted)
6622                                 submitted = -EAGAIN;
6623                         break;
6624                 }
6625                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6626                 if (unlikely(!sqe)) {
6627                         kmem_cache_free(req_cachep, req);
6628                         break;
6629                 }
6630                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6631                 submitted++;
6632                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
6633                         break;
6634         }
6635
6636         if (unlikely(submitted != nr)) {
6637                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6638                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
6639                 int unused = nr - ref_used;
6640
6641                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6642                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, unused);
6643                 put_task_struct_many(current, unused);
6644         }
6645
6646         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
6647          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6648         io_commit_sqring(ctx);
6649
6650         return submitted;
6651 }
6652
6653 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6654 {
6655         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6656         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6657         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6658         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6659 }
6660
6661 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6662 {
6663         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6664         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6665         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6666 }
6667
6668 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
6669 {
6670         unsigned int to_submit;
6671         int ret = 0;
6672
6673         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6674         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6675         if (cap_entries && to_submit > 8)
6676                 to_submit = 8;
6677
6678         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
6679                 unsigned nr_events = 0;
6680
6681                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6682                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
6683                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6684
6685                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
6686                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
6687                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6688                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6689         }
6690
6691         if (!io_sqring_full(ctx) && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6692                 wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6693
6694         return ret;
6695 }
6696
6697 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
6698 {
6699         struct io_ring_ctx *ctx;
6700         unsigned sq_thread_idle = 0;
6701
6702         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6703                 sq_thread_idle = max(sq_thread_idle, ctx->sq_thread_idle);
6704         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
6705 }
6706
6707 static int io_sq_thread(void *data)
6708 {
6709         struct io_sq_data *sqd = data;
6710         struct io_ring_ctx *ctx;
6711         unsigned long timeout = 0;
6712         char buf[TASK_COMM_LEN];
6713         DEFINE_WAIT(wait);
6714
6715         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
6716         set_task_comm(current, buf);
6717         current->pf_io_worker = NULL;
6718
6719         if (sqd->sq_cpu != -1)
6720                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
6721         else
6722                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
6723         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
6724
6725         mutex_lock(&sqd->lock);
6726         while (!test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state)) {
6727                 int ret;
6728                 bool cap_entries, sqt_spin, needs_sched;
6729
6730                 if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state) ||
6731                     signal_pending(current)) {
6732                         bool did_sig = false;
6733
6734                         mutex_unlock(&sqd->lock);
6735                         if (signal_pending(current)) {
6736                                 struct ksignal ksig;
6737
6738                                 did_sig = get_signal(&ksig);
6739                         }
6740                         cond_resched();
6741                         mutex_lock(&sqd->lock);
6742                         if (did_sig)
6743                                 break;
6744                         io_run_task_work();
6745                         io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6746                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6747                         continue;
6748                 }
6749                 sqt_spin = false;
6750                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6751                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6752                         const struct cred *creds = NULL;
6753
6754                         if (ctx->sq_creds != current_cred())
6755                                 creds = override_creds(ctx->sq_creds);
6756                         ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
6757                         if (creds)
6758                                 revert_creds(creds);
6759                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
6760                                 sqt_spin = true;
6761                 }
6762
6763                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
6764                         io_run_task_work();
6765                         cond_resched();
6766                         if (sqt_spin)
6767                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6768                         continue;
6769                 }
6770
6771                 needs_sched = true;
6772                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
6773                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6774                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6775                             !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6776                                 needs_sched = false;
6777                                 break;
6778                         }
6779                         if (io_sqring_entries(ctx)) {
6780                                 needs_sched = false;
6781                                 break;
6782                         }
6783                 }
6784
6785                 if (needs_sched && !test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state)) {
6786                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6787                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6788
6789                         mutex_unlock(&sqd->lock);
6790                         schedule();
6791                         mutex_lock(&sqd->lock);
6792                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6793                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6794                 }
6795
6796                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
6797                 io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6798                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6799         }
6800
6801         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6802                 io_uring_cancel_sqpoll(ctx);
6803         sqd->thread = NULL;
6804         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6805                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6806         mutex_unlock(&sqd->lock);
6807
6808         io_run_task_work();
6809         io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6810         complete(&sqd->exited);
6811         do_exit(0);
6812 }
6813
6814 struct io_wait_queue {
6815         struct wait_queue_entry wq;
6816         struct io_ring_ctx *ctx;
6817         unsigned to_wait;
6818         unsigned nr_timeouts;
6819 };
6820
6821 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
6822 {
6823         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6824
6825         /*
6826          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6827          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6828          * regardless of event count.
6829          */
6830         return io_cqring_events(ctx) >= iowq->to_wait ||
6831                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6832 }
6833
6834 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6835                             int wake_flags, void *key)
6836 {
6837         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6838                                                         wq);
6839
6840         /*
6841          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
6842          * the task, and the next invocation will do it.
6843          */
6844         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->cq_check_overflow))
6845                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6846         return -1;
6847 }
6848
6849 static int io_run_task_work_sig(void)
6850 {
6851         if (io_run_task_work())
6852                 return 1;
6853         if (!signal_pending(current))
6854                 return 0;
6855         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
6856                 return -ERESTARTSYS;
6857         return -EINTR;
6858 }
6859
6860 /* when returns >0, the caller should retry */
6861 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
6862                                           struct io_wait_queue *iowq,
6863                                           signed long *timeout)
6864 {
6865         int ret;
6866
6867         /* make sure we run task_work before checking for signals */
6868         ret = io_run_task_work_sig();
6869         if (ret || io_should_wake(iowq))
6870                 return ret;
6871         /* let the caller flush overflows, retry */
6872         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
6873                 return 1;
6874
6875         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
6876         return !*timeout ? -ETIME : 1;
6877 }
6878
6879 /*
6880  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6881  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6882  */
6883 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6884                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
6885                           struct __kernel_timespec __user *uts)
6886 {
6887         struct io_wait_queue iowq = {
6888                 .wq = {
6889                         .private        = current,
6890                         .func           = io_wake_function,
6891                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6892                 },
6893                 .ctx            = ctx,
6894                 .to_wait        = min_events,
6895         };
6896         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6897         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
6898         int ret;
6899
6900         do {
6901                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
6902                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
6903                         return 0;
6904                 if (!io_run_task_work())
6905                         break;
6906         } while (1);
6907
6908         if (sig) {
6909 #ifdef CONFIG_COMPAT
6910                 if (in_compat_syscall())
6911                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6912                                                       sigsz);
6913                 else
6914 #endif
6915                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6916
6917                 if (ret)
6918                         return ret;
6919         }
6920
6921         if (uts) {
6922                 struct timespec64 ts;
6923
6924                 if (get_timespec64(&ts, uts))
6925                         return -EFAULT;
6926                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
6927         }
6928
6929         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6930         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
6931         do {
6932                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
6933                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL)) {
6934                         ret = -EBUSY;
6935                         break;
6936                 }
6937                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
6938                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6939                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
6940                 finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
6941                 cond_resched();
6942         } while (ret > 0);
6943
6944         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
6945
6946         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
6947 }
6948
6949 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6950 {
6951 #if defined(CONFIG_UNIX)
6952         if (ctx->ring_sock) {
6953                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6954                 struct sk_buff *skb;
6955
6956                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
6957                         kfree_skb(skb);
6958         }
6959 #else
6960         int i;
6961
6962         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6963                 struct file *file;
6964
6965                 file = io_file_from_index(ctx, i);
6966                 if (file)
6967                         fput(file);
6968         }
6969 #endif
6970 }
6971
6972 static void io_rsrc_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
6973 {
6974         struct fixed_rsrc_data *data;
6975
6976         data = container_of(ref, struct fixed_rsrc_data, refs);
6977         complete(&data->done);
6978 }
6979
6980 static inline void io_rsrc_ref_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
6981 {
6982         spin_lock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
6983 }
6984
6985 static inline void io_rsrc_ref_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
6986 {
6987         spin_unlock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
6988 }
6989
6990 static void io_sqe_rsrc_set_node(struct io_ring_ctx *ctx,
6991                                  struct fixed_rsrc_data *rsrc_data,
6992                                  struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
6993 {
6994         io_rsrc_ref_lock(ctx);
6995         rsrc_data->node = ref_node;
6996         list_add_tail(&ref_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
6997         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
6998         percpu_ref_get(&rsrc_data->refs);
6999 }
7000
7001 static void io_sqe_rsrc_kill_node(struct io_ring_ctx *ctx, struct fixed_rsrc_data *data)
7002 {
7003         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node = NULL;
7004
7005         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7006         ref_node = data->node;
7007         data->node = NULL;
7008         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7009         if (ref_node)
7010                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
7011 }
7012
7013 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct fixed_rsrc_data *data,
7014                                struct io_ring_ctx *ctx,
7015                                void (*rsrc_put)(struct io_ring_ctx *ctx,
7016                                                 struct io_rsrc_put *prsrc))
7017 {
7018         struct fixed_rsrc_ref_node *backup_node;
7019         int ret;
7020
7021         if (data->quiesce)
7022                 return -ENXIO;
7023
7024         data->quiesce = true;
7025         do {
7026                 ret = -ENOMEM;
7027                 backup_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7028                 if (!backup_node)
7029                         break;
7030                 backup_node->rsrc_data = data;
7031                 backup_node->rsrc_put = rsrc_put;
7032
7033                 io_sqe_rsrc_kill_node(ctx, data);
7034                 percpu_ref_kill(&data->refs);
7035                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7036
7037                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7038                 if (!ret)
7039                         break;
7040
7041                 percpu_ref_resurrect(&data->refs);
7042                 io_sqe_rsrc_set_node(ctx, data, backup_node);
7043                 backup_node = NULL;
7044                 reinit_completion(&data->done);
7045                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7046                 ret = io_run_task_work_sig();
7047                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7048         } while (ret >= 0);
7049         data->quiesce = false;
7050
7051         if (backup_node)
7052                 destroy_fixed_rsrc_ref_node(backup_node);
7053         return ret;
7054 }
7055
7056 static struct fixed_rsrc_data *alloc_fixed_rsrc_data(struct io_ring_ctx *ctx)
7057 {
7058         struct fixed_rsrc_data *data;
7059
7060         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7061         if (!data)
7062                 return NULL;
7063
7064         if (percpu_ref_init(&data->refs, io_rsrc_data_ref_zero,
7065                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL)) {
7066                 kfree(data);
7067                 return NULL;
7068         }
7069         data->ctx = ctx;
7070         init_completion(&data->done);
7071         return data;
7072 }
7073
7074 static void free_fixed_rsrc_data(struct fixed_rsrc_data *data)
7075 {
7076         percpu_ref_exit(&data->refs);
7077         kfree(data->table);
7078         kfree(data);
7079 }
7080
7081 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7082 {
7083         struct fixed_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7084         unsigned nr_tables, i;
7085         int ret;
7086
7087         /*
7088          * percpu_ref_is_dying() is to stop parallel files unregister
7089          * Since we possibly drop uring lock later in this function to
7090          * run task work.
7091          */
7092         if (!data || percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7093                 return -ENXIO;
7094         ret = io_rsrc_ref_quiesce(data, ctx, io_ring_file_put);
7095         if (ret)
7096                 return ret;
7097
7098         __io_sqe_files_unregister(ctx);
7099         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7100         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7101                 kfree(data->table[i].files);
7102         free_fixed_rsrc_data(data);
7103         ctx->file_data = NULL;
7104         ctx->nr_user_files = 0;
7105         return 0;
7106 }
7107
7108 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7109         __releases(&sqd->lock)
7110 {
7111         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7112
7113         /*
7114          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7115          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7116          */
7117         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7118         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7119                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7120         mutex_unlock(&sqd->lock);
7121 }
7122
7123 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7124         __acquires(&sqd->lock)
7125 {
7126         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7127
7128         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7129         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7130         mutex_lock(&sqd->lock);
7131         if (sqd->thread)
7132                 wake_up_process(sqd->thread);
7133 }
7134
7135 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7136 {
7137         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7138
7139         mutex_lock(&sqd->lock);
7140         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7141         if (sqd->thread)
7142                 wake_up_process(sqd->thread);
7143         mutex_unlock(&sqd->lock);
7144         wait_for_completion(&sqd->exited);
7145 }
7146
7147 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7148 {
7149         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7150                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
7151
7152                 io_sq_thread_stop(sqd);
7153                 kfree(sqd);
7154         }
7155 }
7156
7157 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7158 {
7159         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7160
7161         if (sqd) {
7162                 io_sq_thread_park(sqd);
7163                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
7164                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7165                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7166
7167                 io_put_sq_data(sqd);
7168                 ctx->sq_data = NULL;
7169                 if (ctx->sq_creds)
7170                         put_cred(ctx->sq_creds);
7171         }
7172 }
7173
7174 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7175 {
7176         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7177         struct io_sq_data *sqd;
7178         struct fd f;
7179
7180         f = fdget(p->wq_fd);
7181         if (!f.file)
7182                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7183         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7184                 fdput(f);
7185                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7186         }
7187
7188         ctx_attach = f.file->private_data;
7189         sqd = ctx_attach->sq_data;
7190         if (!sqd) {
7191                 fdput(f);
7192                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7193         }
7194         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
7195                 fdput(f);
7196                 return ERR_PTR(-EPERM);
7197         }
7198
7199         refcount_inc(&sqd->refs);
7200         fdput(f);
7201         return sqd;
7202 }
7203
7204 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
7205                                          bool *attached)
7206 {
7207         struct io_sq_data *sqd;
7208
7209         *attached = false;
7210         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7211                 sqd = io_attach_sq_data(p);
7212                 if (!IS_ERR(sqd)) {
7213                         *attached = true;
7214                         return sqd;
7215                 }
7216                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
7217                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
7218                         return sqd;
7219         }
7220
7221         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7222         if (!sqd)
7223                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7224
7225         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
7226         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7227         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7228         mutex_init(&sqd->lock);
7229         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7230         init_completion(&sqd->exited);
7231         return sqd;
7232 }
7233
7234 #if defined(CONFIG_UNIX)
7235 /*
7236  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7237  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7238  * loops in the file referencing.
7239  */
7240 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7241 {
7242         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7243         struct scm_fp_list *fpl;
7244         struct sk_buff *skb;
7245         int i, nr_files;
7246
7247         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7248         if (!fpl)
7249                 return -ENOMEM;
7250
7251         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7252         if (!skb) {
7253                 kfree(fpl);
7254                 return -ENOMEM;
7255         }
7256
7257         skb->sk = sk;
7258
7259         nr_files = 0;
7260         fpl->user = get_uid(current_user());
7261         for (i = 0; i < nr; i++) {
7262                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7263
7264                 if (!file)
7265                         continue;
7266                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7267                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7268                 nr_files++;
7269         }
7270
7271         if (nr_files) {
7272                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7273                 fpl->count = nr_files;
7274                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7275                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7276                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7277                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7278
7279                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7280                         fput(fpl->fp[i]);
7281         } else {
7282                 kfree_skb(skb);
7283                 kfree(fpl);
7284         }
7285
7286         return 0;
7287 }
7288
7289 /*
7290  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7291  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7292  * garbage collection to take care of this problem for us.
7293  */
7294 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7295 {
7296         unsigned left, total;
7297         int ret = 0;
7298
7299         total = 0;
7300         left = ctx->nr_user_files;
7301         while (left) {
7302                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7303
7304                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7305                 if (ret)
7306                         break;
7307                 left -= this_files;
7308                 total += this_files;
7309         }
7310
7311         if (!ret)
7312                 return 0;
7313
7314         while (total < ctx->nr_user_files) {
7315                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7316
7317                 if (file)
7318                         fput(file);
7319                 total++;
7320         }
7321
7322         return ret;
7323 }
7324 #else
7325 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7326 {
7327         return 0;
7328 }
7329 #endif
7330
7331 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct fixed_rsrc_data *file_data,
7332                                     unsigned nr_tables, unsigned nr_files)
7333 {
7334         int i;
7335
7336         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7337                 struct fixed_rsrc_table *table = &file_data->table[i];
7338                 unsigned this_files;
7339
7340                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7341                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
7342                                         GFP_KERNEL);
7343                 if (!table->files)
7344                         break;
7345                 nr_files -= this_files;
7346         }
7347
7348         if (i == nr_tables)
7349                 return 0;
7350
7351         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7352                 struct fixed_rsrc_table *table = &file_data->table[i];
7353                 kfree(table->files);
7354         }
7355         return 1;
7356 }
7357
7358 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
7359 {
7360         struct file *file = prsrc->file;
7361 #if defined(CONFIG_UNIX)
7362         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7363         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7364         struct sk_buff *skb;
7365         int i;
7366
7367         __skb_queue_head_init(&list);
7368
7369         /*
7370          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7371          * remove this entry and rearrange the file array.
7372          */
7373         skb = skb_dequeue(head);
7374         while (skb) {
7375                 struct scm_fp_list *fp;
7376
7377                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7378                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7379                         int left;
7380
7381                         if (fp->fp[i] != file)
7382                                 continue;
7383
7384                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7385                         left = fp->count - 1 - i;
7386                         if (left) {
7387                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7388                                                 left * sizeof(struct file *));
7389                         }
7390                         fp->count--;
7391                         if (!fp->count) {
7392                                 kfree_skb(skb);
7393                                 skb = NULL;
7394                         } else {
7395                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7396                         }
7397                         fput(file);
7398                         file = NULL;
7399                         break;
7400                 }
7401
7402                 if (!file)
7403                         break;
7404
7405                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7406
7407                 skb = skb_dequeue(head);
7408         }
7409
7410         if (skb_peek(&list)) {
7411                 spin_lock_irq(&head->lock);
7412                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7413                         __skb_queue_tail(head, skb);
7414                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7415         }
7416 #else
7417         fput(file);
7418 #endif
7419 }
7420
7421 static void __io_rsrc_put_work(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7422 {
7423         struct fixed_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
7424         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
7425         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
7426
7427         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
7428                 list_del(&prsrc->list);
7429                 ref_node->rsrc_put(ctx, prsrc);
7430                 kfree(prsrc);
7431         }
7432
7433         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7434         kfree(ref_node);
7435         percpu_ref_put(&rsrc_data->refs);
7436 }
7437
7438 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
7439 {
7440         struct io_ring_ctx *ctx;
7441         struct llist_node *node;
7442
7443         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
7444         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
7445
7446         while (node) {
7447                 struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7448                 struct llist_node *next = node->next;
7449
7450                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_rsrc_ref_node, llist);
7451                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
7452                 node = next;
7453         }
7454 }
7455
7456 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7457 {
7458         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7459         struct fixed_rsrc_data *data;
7460         struct io_ring_ctx *ctx;
7461         bool first_add = false;
7462         int delay = HZ;
7463
7464         ref_node = container_of(ref, struct fixed_rsrc_ref_node, refs);
7465         data = ref_node->rsrc_data;
7466         ctx = data->ctx;
7467
7468         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7469         ref_node->done = true;
7470
7471         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7472                 ref_node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7473                                         struct fixed_rsrc_ref_node, node);
7474                 /* recycle ref nodes in order */
7475                 if (!ref_node->done)
7476                         break;
7477                 list_del(&ref_node->node);
7478                 first_add |= llist_add(&ref_node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7479         }
7480         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7481
7482         if (percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7483                 delay = 0;
7484
7485         if (!delay)
7486                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, 0);
7487         else if (first_add)
7488                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, delay);
7489 }
7490
7491 static struct fixed_rsrc_ref_node *alloc_fixed_rsrc_ref_node(
7492                         struct io_ring_ctx *ctx)
7493 {
7494         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7495
7496         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7497         if (!ref_node)
7498                 return NULL;
7499
7500         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7501                             0, GFP_KERNEL)) {
7502                 kfree(ref_node);
7503                 return NULL;
7504         }
7505         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7506         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7507         ref_node->done = false;
7508         return ref_node;
7509 }
7510
7511 static void init_fixed_file_ref_node(struct io_ring_ctx *ctx,
7512                                      struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7513 {
7514         ref_node->rsrc_data = ctx->file_data;
7515         ref_node->rsrc_put = io_ring_file_put;
7516 }
7517
7518 static void destroy_fixed_rsrc_ref_node(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7519 {
7520         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7521         kfree(ref_node);
7522 }
7523
7524
7525 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7526                                  unsigned nr_args)
7527 {
7528         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7529         unsigned nr_tables, i;
7530         struct file *file;
7531         int fd, ret = -ENOMEM;
7532         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7533         struct fixed_rsrc_data *file_data;
7534
7535         if (ctx->file_data)
7536                 return -EBUSY;
7537         if (!nr_args)
7538                 return -EINVAL;
7539         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7540                 return -EMFILE;
7541
7542         file_data = alloc_fixed_rsrc_data(ctx);
7543         if (!file_data)
7544                 return -ENOMEM;
7545         ctx->file_data = file_data;
7546
7547         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7548         file_data->table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*file_data->table),
7549                                    GFP_KERNEL);
7550         if (!file_data->table)
7551                 goto out_free;
7552
7553         if (io_sqe_alloc_file_tables(file_data, nr_tables, nr_args))
7554                 goto out_free;
7555
7556         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7557                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7558                         ret = -EFAULT;
7559                         goto out_fput;
7560                 }
7561                 /* allow sparse sets */
7562                 if (fd == -1)
7563                         continue;
7564
7565                 file = fget(fd);
7566                 ret = -EBADF;
7567                 if (!file)
7568                         goto out_fput;
7569
7570                 /*
7571                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7572                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7573                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7574                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7575                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7576                  */
7577                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7578                         fput(file);
7579                         goto out_fput;
7580                 }
7581                 *io_fixed_file_slot(file_data, i) = file;
7582         }
7583
7584         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7585         if (ret) {
7586                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7587                 return ret;
7588         }
7589
7590         ref_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7591         if (!ref_node) {
7592                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7593                 return -ENOMEM;
7594         }
7595         init_fixed_file_ref_node(ctx, ref_node);
7596
7597         io_sqe_rsrc_set_node(ctx, file_data, ref_node);
7598         return ret;
7599 out_fput:
7600         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7601                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7602                 if (file)
7603                         fput(file);
7604         }
7605         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7606                 kfree(file_data->table[i].files);
7607         ctx->nr_user_files = 0;
7608 out_free:
7609         free_fixed_rsrc_data(ctx->file_data);
7610         ctx->file_data = NULL;
7611         return ret;
7612 }
7613
7614 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7615                                 int index)
7616 {
7617 #if defined(CONFIG_UNIX)
7618         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7619         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7620         struct sk_buff *skb;
7621
7622         /*
7623          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7624          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7625          * and filling it in.
7626          */
7627         spin_lock_irq(&head->lock);
7628         skb = skb_peek(head);
7629         if (skb) {
7630                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7631
7632                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7633                         __skb_unlink(skb, head);
7634                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7635                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7636                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7637                         fpl->count++;
7638                         spin_lock_irq(&head->lock);
7639                         __skb_queue_head(head, skb);
7640                 } else {
7641                         skb = NULL;
7642                 }
7643         }
7644         spin_unlock_irq(&head->lock);
7645
7646         if (skb) {
7647                 fput(file);
7648                 return 0;
7649         }
7650
7651         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7652 #else
7653         return 0;
7654 #endif
7655 }
7656
7657 static int io_queue_rsrc_removal(struct fixed_rsrc_data *data, void *rsrc)
7658 {
7659         struct io_rsrc_put *prsrc;
7660         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node = data->node;
7661
7662         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
7663         if (!prsrc)
7664                 return -ENOMEM;
7665
7666         prsrc->rsrc = rsrc;
7667         list_add(&prsrc->list, &ref_node->rsrc_list);
7668
7669         return 0;
7670 }
7671
7672 static inline int io_queue_file_removal(struct fixed_rsrc_data *data,
7673                                         struct file *file)
7674 {
7675         return io_queue_rsrc_removal(data, (void *)file);
7676 }
7677
7678 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7679                                  struct io_uring_rsrc_update *up,
7680                                  unsigned nr_args)
7681 {
7682         struct fixed_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7683         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7684         struct file *file, **file_slot;
7685         __s32 __user *fds;
7686         int fd, i, err;
7687         __u32 done;
7688         bool needs_switch = false;
7689
7690         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7691                 return -EOVERFLOW;
7692         if (done > ctx->nr_user_files)
7693                 return -EINVAL;
7694
7695         ref_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7696         if (!ref_node)
7697                 return -ENOMEM;
7698         init_fixed_file_ref_node(ctx, ref_node);
7699
7700         fds = u64_to_user_ptr(up->data);
7701         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
7702                 err = 0;
7703                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7704                         err = -EFAULT;
7705                         break;
7706                 }
7707                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
7708                         continue;
7709
7710                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
7711                 file_slot = io_fixed_file_slot(ctx->file_data, i);
7712
7713                 if (*file_slot) {
7714                         err = io_queue_file_removal(data, *file_slot);
7715                         if (err)
7716                                 break;
7717                         *file_slot = NULL;
7718                         needs_switch = true;
7719                 }
7720                 if (fd != -1) {
7721                         file = fget(fd);
7722                         if (!file) {
7723                                 err = -EBADF;
7724                                 break;
7725                         }
7726                         /*
7727                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7728                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7729                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7730                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7731                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7732                          * support regular read/write anyway.
7733                          */
7734                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7735                                 fput(file);
7736                                 err = -EBADF;
7737                                 break;
7738                         }
7739                         *file_slot = file;
7740                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7741                         if (err) {
7742                                 *file_slot = NULL;
7743                                 fput(file);
7744                                 break;
7745                         }
7746                 }
7747         }
7748
7749         if (needs_switch) {
7750                 percpu_ref_kill(&data->node->refs);
7751                 io_sqe_rsrc_set_node(ctx, data, ref_node);
7752         } else
7753                 destroy_fixed_rsrc_ref_node(ref_node);
7754
7755         return done ? done : err;
7756 }
7757
7758 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7759                                unsigned nr_args)
7760 {
7761         struct io_uring_rsrc_update up;
7762
7763         if (!ctx->file_data)
7764                 return -ENXIO;
7765         if (!nr_args)
7766                 return -EINVAL;
7767         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7768                 return -EFAULT;
7769         if (up.resv)
7770                 return -EINVAL;
7771
7772         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7773 }
7774
7775 static struct io_wq_work *io_free_work(struct io_wq_work *work)
7776 {
7777         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7778
7779         req = io_put_req_find_next(req);
7780         return req ? &req->work : NULL;
7781 }
7782
7783 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx)
7784 {
7785         struct io_wq_hash *hash;
7786         struct io_wq_data data;
7787         unsigned int concurrency;
7788
7789         hash = ctx->hash_map;
7790         if (!hash) {
7791                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
7792                 if (!hash)
7793                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7794                 refcount_set(&hash->refs, 1);
7795                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
7796                 ctx->hash_map = hash;
7797         }
7798
7799         data.hash = hash;
7800         data.free_work = io_free_work;
7801         data.do_work = io_wq_submit_work;
7802
7803         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7804         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7805
7806         return io_wq_create(concurrency, &data);
7807 }
7808
7809 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
7810                                        struct io_ring_ctx *ctx)
7811 {
7812         struct io_uring_task *tctx;
7813         int ret;
7814
7815         tctx = kmalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7816         if (unlikely(!tctx))
7817                 return -ENOMEM;
7818
7819         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7820         if (unlikely(ret)) {
7821                 kfree(tctx);
7822                 return ret;
7823         }
7824
7825         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx);
7826         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
7827                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
7828                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7829                 kfree(tctx);
7830                 return ret;
7831         }
7832
7833         xa_init(&tctx->xa);
7834         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7835         tctx->last = NULL;
7836         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
7837         task->io_uring = tctx;
7838         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
7839         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
7840         tctx->task_state = 0;
7841         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
7842         return 0;
7843 }
7844
7845 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7846 {
7847         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
7848
7849         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
7850         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
7851
7852         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7853         kfree(tctx);
7854         tsk->io_uring = NULL;
7855 }
7856
7857 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
7858                                 struct io_uring_params *p)
7859 {
7860         int ret;
7861
7862         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
7863         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
7864                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7865                 struct fd f;
7866
7867                 f = fdget(p->wq_fd);
7868                 if (!f.file)
7869                         return -ENXIO;
7870                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7871                         fdput(f);
7872                         return -EINVAL;
7873                 }
7874                 fdput(f);
7875         }
7876         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7877                 struct task_struct *tsk;
7878                 struct io_sq_data *sqd;
7879                 bool attached;
7880
7881                 ret = -EPERM;
7882                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN) && !capable(CAP_SYS_NICE))
7883                         goto err;
7884
7885                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
7886                 if (IS_ERR(sqd)) {
7887                         ret = PTR_ERR(sqd);
7888                         goto err;
7889                 }
7890
7891                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
7892                 ctx->sq_data = sqd;
7893                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7894                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7895                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7896
7897                 ret = 0;
7898                 io_sq_thread_park(sqd);
7899                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
7900                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7901                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
7902                 if (attached && !sqd->thread)
7903                         ret = -ENXIO;
7904                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7905
7906                 if (ret < 0)
7907                         goto err;
7908                 if (attached)
7909                         return 0;
7910
7911                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7912                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7913
7914                         ret = -EINVAL;
7915                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
7916                                 goto err_sqpoll;
7917                         if (!cpu_online(cpu))
7918                                 goto err_sqpoll;
7919
7920                         sqd->sq_cpu = cpu;
7921                 } else {
7922                         sqd->sq_cpu = -1;
7923                 }
7924
7925                 sqd->task_pid = current->pid;
7926                 sqd->task_tgid = current->tgid;
7927                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
7928                 if (IS_ERR(tsk)) {
7929                         ret = PTR_ERR(tsk);
7930                         goto err_sqpoll;
7931                 }
7932
7933                 sqd->thread = tsk;
7934                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
7935                 wake_up_new_task(tsk);
7936                 if (ret)
7937                         goto err;
7938         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7939                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
7940                 ret = -EINVAL;
7941                 goto err;
7942         }
7943
7944         return 0;
7945 err:
7946         io_sq_thread_finish(ctx);
7947         return ret;
7948 err_sqpoll:
7949         complete(&ctx->sq_data->exited);
7950         goto err;
7951 }
7952
7953 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
7954                                       unsigned long nr_pages)
7955 {
7956         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
7957 }
7958
7959 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
7960                                    unsigned long nr_pages)
7961 {
7962         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
7963
7964         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
7965         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
7966
7967         do {
7968                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
7969                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
7970                 if (new_pages > page_limit)
7971                         return -ENOMEM;
7972         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
7973                                         new_pages) != cur_pages);
7974
7975         return 0;
7976 }
7977
7978 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
7979 {
7980         if (ctx->user)
7981                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7982
7983         if (ctx->mm_account)
7984                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
7985 }
7986
7987 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
7988 {
7989         int ret;
7990
7991         if (ctx->user) {
7992                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
7993                 if (ret)
7994                         return ret;
7995         }
7996
7997         if (ctx->mm_account)
7998                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
7999
8000         return 0;
8001 }
8002
8003 static void io_mem_free(void *ptr)
8004 {
8005         struct page *page;
8006
8007         if (!ptr)
8008                 return;
8009
8010         page = virt_to_head_page(ptr);
8011         if (put_page_testzero(page))
8012                 free_compound_page(page);
8013 }
8014
8015 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8016 {
8017         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8018                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
8019
8020         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8021 }
8022
8023 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8024                                 size_t *sq_offset)
8025 {
8026         struct io_rings *rings;
8027         size_t off, sq_array_size;
8028
8029         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8030         if (off == SIZE_MAX)
8031                 return SIZE_MAX;
8032
8033 #ifdef CONFIG_SMP
8034         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8035         if (off == 0)
8036                 return SIZE_MAX;
8037 #endif
8038
8039         if (sq_offset)
8040                 *sq_offset = off;
8041
8042         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8043         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8044                 return SIZE_MAX;
8045
8046         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8047                 return SIZE_MAX;
8048
8049         return off;
8050 }
8051
8052 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8053 {
8054         int i, j;
8055
8056         if (!ctx->user_bufs)
8057                 return -ENXIO;
8058
8059         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8060                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8061
8062                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
8063                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
8064
8065                 if (imu->acct_pages)
8066                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8067                 kvfree(imu->bvec);
8068                 imu->nr_bvecs = 0;
8069         }
8070
8071         kfree(ctx->user_bufs);
8072         ctx->user_bufs = NULL;
8073         ctx->nr_user_bufs = 0;
8074         return 0;
8075 }
8076
8077 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8078                        void __user *arg, unsigned index)
8079 {
8080         struct iovec __user *src;
8081
8082 #ifdef CONFIG_COMPAT
8083         if (ctx->compat) {
8084                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8085                 struct compat_iovec ciov;
8086
8087                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8088                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8089                         return -EFAULT;
8090
8091                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8092                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8093                 return 0;
8094         }
8095 #endif
8096         src = (struct iovec __user *) arg;
8097         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8098                 return -EFAULT;
8099         return 0;
8100 }
8101
8102 /*
8103  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8104  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8105  * match that one.
8106  *
8107  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8108  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8109  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8110  */
8111 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8112                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8113 {
8114         int i, j;
8115
8116         /* check current page array */
8117         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8118                 if (!PageCompound(pages[i]))
8119                         continue;
8120                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8121                         return true;
8122         }
8123
8124         /* check previously registered pages */
8125         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8126                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8127
8128                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8129                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8130                                 continue;
8131                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8132                                 return true;
8133                 }
8134         }
8135
8136         return false;
8137 }
8138
8139 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8140                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8141                                  struct page **last_hpage)
8142 {
8143         int i, ret;
8144
8145         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8146                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8147                         imu->acct_pages++;
8148                 } else {
8149                         struct page *hpage;
8150
8151                         hpage = compound_head(pages[i]);
8152                         if (hpage == *last_hpage)
8153                                 continue;
8154                         *last_hpage = hpage;
8155                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8156                                 continue;
8157                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8158                 }
8159         }
8160
8161         if (!imu->acct_pages)
8162                 return 0;
8163
8164         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8165         if (ret)
8166                 imu->acct_pages = 0;
8167         return ret;
8168 }
8169
8170 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8171                                   struct io_mapped_ubuf *imu,
8172                                   struct page **last_hpage)
8173 {
8174         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8175         struct page **pages = NULL;
8176         unsigned long off, start, end, ubuf;
8177         size_t size;
8178         int ret, pret, nr_pages, i;
8179
8180         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8181         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8182         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8183         nr_pages = end - start;
8184
8185         ret = -ENOMEM;
8186
8187         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
8188         if (!pages)
8189                 goto done;
8190
8191         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
8192                               GFP_KERNEL);
8193         if (!vmas)
8194                 goto done;
8195
8196         imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
8197                                    GFP_KERNEL);
8198         if (!imu->bvec)
8199                 goto done;
8200
8201         ret = 0;
8202         mmap_read_lock(current->mm);
8203         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8204                               pages, vmas);
8205         if (pret == nr_pages) {
8206                 /* don't support file backed memory */
8207                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8208                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
8209
8210                         if (vma->vm_file &&
8211                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8212                                 ret = -EOPNOTSUPP;
8213                                 break;
8214                         }
8215                 }
8216         } else {
8217                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8218         }
8219         mmap_read_unlock(current->mm);
8220         if (ret) {
8221                 /*
8222                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
8223                  * release any pages we did get
8224                  */
8225                 if (pret > 0)
8226                         unpin_user_pages(pages, pret);
8227                 kvfree(imu->bvec);
8228                 goto done;
8229         }
8230
8231         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
8232         if (ret) {
8233                 unpin_user_pages(pages, pret);
8234                 kvfree(imu->bvec);
8235                 goto done;
8236         }
8237
8238         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8239         size = iov->iov_len;
8240         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8241                 size_t vec_len;
8242
8243                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8244                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
8245                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
8246                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
8247                 off = 0;
8248                 size -= vec_len;
8249         }
8250         /* store original address for later verification */
8251         imu->ubuf = ubuf;
8252         imu->len = iov->iov_len;
8253         imu->nr_bvecs = nr_pages;
8254         ret = 0;
8255 done:
8256         kvfree(pages);
8257         kvfree(vmas);
8258         return ret;
8259 }
8260
8261 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
8262 {
8263         if (ctx->user_bufs)
8264                 return -EBUSY;
8265         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
8266                 return -EINVAL;
8267
8268         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
8269                                         GFP_KERNEL);
8270         if (!ctx->user_bufs)
8271                 return -ENOMEM;
8272
8273         return 0;
8274 }
8275
8276 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
8277 {
8278         /*
8279          * Don't impose further limits on the size and buffer
8280          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8281          * submitted if they are wrong.
8282          */
8283         if (!iov->iov_base || !iov->iov_len)
8284                 return -EFAULT;
8285
8286         /* arbitrary limit, but we need something */
8287         if (iov->iov_len > SZ_1G)
8288                 return -EFAULT;
8289
8290         return 0;
8291 }
8292
8293 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8294                                    unsigned int nr_args)
8295 {
8296         int i, ret;
8297         struct iovec iov;
8298         struct page *last_hpage = NULL;
8299
8300         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
8301         if (ret)
8302                 return ret;
8303
8304         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8305                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8306
8307                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8308                 if (ret)
8309                         break;
8310
8311                 ret = io_buffer_validate(&iov);
8312                 if (ret)
8313                         break;
8314
8315                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, imu, &last_hpage);
8316                 if (ret)
8317                         break;
8318
8319                 ctx->nr_user_bufs++;
8320         }
8321
8322         if (ret)
8323                 io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8324
8325         return ret;
8326 }
8327
8328 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8329 {
8330         __s32 __user *fds = arg;
8331         int fd;
8332
8333         if (ctx->cq_ev_fd)
8334                 return -EBUSY;
8335
8336         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8337                 return -EFAULT;
8338
8339         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8340         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8341                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8342                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8343                 return ret;
8344         }
8345
8346         return 0;
8347 }
8348
8349 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8350 {
8351         if (ctx->cq_ev_fd) {
8352                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8353                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8354                 return 0;
8355         }
8356
8357         return -ENXIO;
8358 }
8359
8360 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8361 {
8362         struct io_buffer *buf;
8363         unsigned long index;
8364
8365         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
8366                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
8367 }
8368
8369 static void io_req_cache_free(struct list_head *list, struct task_struct *tsk)
8370 {
8371         struct io_kiocb *req, *nxt;
8372
8373         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, compl.list) {
8374                 if (tsk && req->task != tsk)
8375                         continue;
8376                 list_del(&req->compl.list);
8377                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
8378         }
8379 }
8380
8381 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8382 {
8383         struct io_submit_state *submit_state = &ctx->submit_state;
8384         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
8385
8386         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8387
8388         if (submit_state->free_reqs) {
8389                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, submit_state->free_reqs,
8390                                      submit_state->reqs);
8391                 submit_state->free_reqs = 0;
8392         }
8393
8394         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8395         list_splice_init(&cs->locked_free_list, &cs->free_list);
8396         cs->locked_free_nr = 0;
8397         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8398
8399         io_req_cache_free(&cs->free_list, NULL);
8400
8401         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8402 }
8403
8404 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8405 {
8406         /*
8407          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
8408          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
8409          * completion_lock, see __io_req_task_submit(). Wait for them to finish.
8410          */
8411         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8412         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8413         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8414         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8415
8416         io_sq_thread_finish(ctx);
8417         io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8418
8419         if (ctx->mm_account) {
8420                 mmdrop(ctx->mm_account);
8421                 ctx->mm_account = NULL;
8422         }
8423
8424         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8425         io_sqe_files_unregister(ctx);
8426         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8427         io_eventfd_unregister(ctx);
8428         io_destroy_buffers(ctx);
8429
8430 #if defined(CONFIG_UNIX)
8431         if (ctx->ring_sock) {
8432                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8433                 sock_release(ctx->ring_sock);
8434         }
8435 #endif
8436
8437         io_mem_free(ctx->rings);
8438         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8439
8440         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8441         free_uid(ctx->user);
8442         io_req_caches_free(ctx);
8443         if (ctx->hash_map)
8444                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
8445         kfree(ctx->cancel_hash);
8446         kfree(ctx);
8447 }
8448
8449 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8450 {
8451         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8452         __poll_t mask = 0;
8453
8454         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8455         /*
8456          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8457          * io_commit_cqring
8458          */
8459         smp_rmb();
8460         if (!io_sqring_full(ctx))
8461                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8462
8463         /*
8464          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
8465          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
8466          *      CPU0                    CPU1
8467          *      ----                    ----
8468          * lock(&ctx->uring_lock);
8469          *                              lock(&ep->mtx);
8470          *                              lock(&ctx->uring_lock);
8471          * lock(&ep->mtx);
8472          *
8473          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
8474          * pushs them to do the flush.
8475          */
8476         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
8477                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8478
8479         return mask;
8480 }
8481
8482 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8483 {
8484         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8485
8486         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8487 }
8488
8489 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8490 {
8491         const struct cred *creds;
8492
8493         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
8494         if (creds) {
8495                 put_cred(creds);
8496                 return 0;
8497         }
8498
8499         return -EINVAL;
8500 }
8501
8502 static inline bool io_run_ctx_fallback(struct io_ring_ctx *ctx)
8503 {
8504         return io_run_task_work_head(&ctx->exit_task_work);
8505 }
8506
8507 struct io_tctx_exit {
8508         struct callback_head            task_work;
8509         struct completion               completion;
8510         struct io_ring_ctx              *ctx;
8511 };
8512
8513 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
8514 {
8515         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8516         struct io_tctx_exit *work;
8517
8518         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8519         /*
8520          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
8521          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
8522          */
8523         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
8524                 io_uring_del_task_file((unsigned long)work->ctx);
8525         complete(&work->completion);
8526 }
8527
8528 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8529 {
8530         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
8531         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
8532         struct io_tctx_exit exit;
8533         struct io_tctx_node *node;
8534         int ret;
8535
8536         /* prevent SQPOLL from submitting new requests */
8537         if (ctx->sq_data) {
8538                 io_sq_thread_park(ctx->sq_data);
8539                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
8540                 io_sqd_update_thread_idle(ctx->sq_data);
8541                 io_sq_thread_unpark(ctx->sq_data);
8542         }
8543
8544         /*
8545          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8546          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8547          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8548          * as nobody else will be looking for them.
8549          */
8550         do {
8551                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, NULL);
8552
8553                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8554         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8555
8556         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8557         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
8558                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8559
8560                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
8561                                         ctx_node);
8562                 exit.ctx = ctx;
8563                 init_completion(&exit.completion);
8564                 init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
8565                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
8566                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
8567                         continue;
8568                 wake_up_process(node->task);
8569
8570                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8571                 wait_for_completion(&exit.completion);
8572                 cond_resched();
8573                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8574         }
8575         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8576
8577         io_ring_ctx_free(ctx);
8578 }
8579
8580 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
8581 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
8582                              struct files_struct *files)
8583 {
8584         struct io_kiocb *req, *tmp;
8585         int canceled = 0;
8586
8587         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8588         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8589                 if (io_match_task(req, tsk, files)) {
8590                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
8591                         canceled++;
8592                 }
8593         }
8594         if (canceled != 0)
8595                 io_commit_cqring(ctx);
8596         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8597         if (canceled != 0)
8598                 io_cqring_ev_posted(ctx);
8599         return canceled != 0;
8600 }
8601
8602 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8603 {
8604         unsigned long index;
8605         struct creds *creds;
8606
8607         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8608         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8609         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
8610         ctx->cq_overflow_flushed = 1;
8611         if (ctx->rings)
8612                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8613         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
8614                 io_unregister_personality(ctx, index);
8615         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8616
8617         io_kill_timeouts(ctx, NULL, NULL);
8618         io_poll_remove_all(ctx, NULL, NULL);
8619
8620         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8621         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8622
8623         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8624         /*
8625          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8626          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8627          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8628          * over using system_wq.
8629          */
8630         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8631 }
8632
8633 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8634 {
8635         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8636
8637         file->private_data = NULL;
8638         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8639         return 0;
8640 }
8641
8642 struct io_task_cancel {
8643         struct task_struct *task;
8644         struct files_struct *files;
8645 };
8646
8647 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8648 {
8649         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8650         struct io_task_cancel *cancel = data;
8651         bool ret;
8652
8653         if (cancel->files && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8654                 unsigned long flags;
8655                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8656
8657                 /* protect against races with linked timeouts */
8658                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8659                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8660                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8661         } else {
8662                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8663         }
8664         return ret;
8665 }
8666
8667 static bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8668                                   struct task_struct *task,
8669                                   struct files_struct *files)
8670 {
8671         struct io_defer_entry *de;
8672         LIST_HEAD(list);
8673
8674         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8675         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8676                 if (io_match_task(de->req, task, files)) {
8677                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8678                         break;
8679                 }
8680         }
8681         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8682         if (list_empty(&list))
8683                 return false;
8684
8685         while (!list_empty(&list)) {
8686                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8687                 list_del_init(&de->list);
8688                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
8689                 kfree(de);
8690         }
8691         return true;
8692 }
8693
8694 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8695 {
8696         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8697
8698         return req->ctx == data;
8699 }
8700
8701 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
8702 {
8703         struct io_tctx_node *node;
8704         enum io_wq_cancel cret;
8705         bool ret = false;
8706
8707         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8708         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
8709                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
8710
8711                 /*
8712                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
8713                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
8714                  */
8715                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
8716                         continue;
8717                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8718                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8719         }
8720         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8721
8722         return ret;
8723 }
8724
8725 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8726                                          struct task_struct *task,
8727                                          struct files_struct *files)
8728 {
8729         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .files = files, };
8730         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
8731
8732         while (1) {
8733                 enum io_wq_cancel cret;
8734                 bool ret = false;
8735
8736                 if (!task) {
8737                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
8738                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
8739                         /*
8740                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
8741                          * it's fine as the task is in exit/exec.
8742                          */
8743                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
8744                                                &cancel, true);
8745                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8746                 }
8747
8748                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8749                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && !files) ||
8750                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
8751                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8752                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8753                                 ret = true;
8754                         }
8755                 }
8756
8757                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, files);
8758                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, files);
8759                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, files);
8760                 ret |= io_run_task_work();
8761                 ret |= io_run_ctx_fallback(ctx);
8762                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true, task, files);
8763                 if (!ret)
8764                         break;
8765                 cond_resched();
8766         }
8767 }
8768
8769 static int io_uring_count_inflight(struct io_ring_ctx *ctx,
8770                                    struct task_struct *task,
8771                                    struct files_struct *files)
8772 {
8773         struct io_kiocb *req;
8774         int cnt = 0;
8775
8776         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
8777         list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry)
8778                 cnt += io_match_task(req, task, files);
8779         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
8780         return cnt;
8781 }
8782
8783 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8784                                   struct task_struct *task,
8785                                   struct files_struct *files)
8786 {
8787         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
8788                 DEFINE_WAIT(wait);
8789                 int inflight;
8790
8791                 inflight = io_uring_count_inflight(ctx, task, files);
8792                 if (!inflight)
8793                         break;
8794
8795                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, task, files);
8796
8797                 prepare_to_wait(&task->io_uring->wait, &wait,
8798                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8799                 if (inflight == io_uring_count_inflight(ctx, task, files))
8800                         schedule();
8801                 finish_wait(&task->io_uring->wait, &wait);
8802         }
8803 }
8804
8805 /*
8806  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
8807  */
8808 static int io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx)
8809 {
8810         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8811         struct io_tctx_node *node;
8812         int ret;
8813
8814         if (unlikely(!tctx)) {
8815                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
8816                 if (unlikely(ret))
8817                         return ret;
8818                 tctx = current->io_uring;
8819         }
8820         if (tctx->last != ctx) {
8821                 void *old = xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx);
8822
8823                 if (!old) {
8824                         node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
8825                         if (!node)
8826                                 return -ENOMEM;
8827                         node->ctx = ctx;
8828                         node->task = current;
8829
8830                         ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
8831                                                 node, GFP_KERNEL));
8832                         if (ret) {
8833                                 kfree(node);
8834                                 return ret;
8835                         }
8836
8837                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8838                         list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
8839                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8840                 }
8841                 tctx->last = ctx;
8842         }
8843         return 0;
8844 }
8845
8846 /*
8847  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
8848  */
8849 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index)
8850 {
8851         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8852         struct io_tctx_node *node;
8853
8854         if (!tctx)
8855                 return;
8856         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
8857         if (!node)
8858                 return;
8859
8860         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
8861         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
8862
8863         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
8864         list_del(&node->ctx_node);
8865         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
8866
8867         if (tctx->last == node->ctx)
8868                 tctx->last = NULL;
8869         kfree(node);
8870 }
8871
8872 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
8873 {
8874         struct io_tctx_node *node;
8875         unsigned long index;
8876
8877         xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
8878                 io_uring_del_task_file(index);
8879         if (tctx->io_wq) {
8880                 io_wq_put_and_exit(tctx->io_wq);
8881                 tctx->io_wq = NULL;
8882         }
8883 }
8884
8885 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx)
8886 {
8887         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
8888 }
8889
8890 static void io_sqpoll_cancel_cb(struct callback_head *cb)
8891 {
8892         struct io_tctx_exit *work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8893         struct io_ring_ctx *ctx = work->ctx;
8894         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8895
8896         if (sqd->thread)
8897                 io_uring_cancel_sqpoll(ctx);
8898         complete(&work->completion);
8899 }
8900
8901 static void io_sqpoll_cancel_sync(struct io_ring_ctx *ctx)
8902 {
8903         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8904         struct io_tctx_exit work = { .ctx = ctx, };
8905         struct task_struct *task;
8906
8907         io_sq_thread_park(sqd);
8908         list_del_init(&ctx->sqd_list);
8909         io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8910         task = sqd->thread;
8911         if (task) {
8912                 init_completion(&work.completion);
8913                 init_task_work(&work.task_work, io_sqpoll_cancel_cb);
8914                 io_task_work_add_head(&sqd->park_task_work, &work.task_work);
8915                 wake_up_process(task);
8916         }
8917         io_sq_thread_unpark(sqd);
8918
8919         if (task)
8920                 wait_for_completion(&work.completion);
8921 }
8922
8923 void __io_uring_files_cancel(struct files_struct *files)
8924 {
8925         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8926         struct io_tctx_node *node;
8927         unsigned long index;
8928
8929         /* make sure overflow events are dropped */
8930         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8931         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
8932                 struct io_ring_ctx *ctx = node->ctx;
8933
8934                 if (ctx->sq_data) {
8935                         io_sqpoll_cancel_sync(ctx);
8936                         continue;
8937                 }
8938                 io_uring_cancel_files(ctx, current, files);
8939                 if (!files)
8940                         io_uring_try_cancel_requests(ctx, current, NULL);
8941         }
8942         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8943
8944         if (files)
8945                 io_uring_clean_tctx(tctx);
8946 }
8947
8948 /* should only be called by SQPOLL task */
8949 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_ring_ctx *ctx)
8950 {
8951         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8952         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8953         s64 inflight;
8954         DEFINE_WAIT(wait);
8955
8956         WARN_ON_ONCE(!sqd || ctx->sq_data->thread != current);
8957
8958         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8959         do {
8960                 /* read completions before cancelations */
8961                 inflight = tctx_inflight(tctx);
8962                 if (!inflight)
8963                         break;
8964                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current, NULL);
8965
8966                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8967                 /*
8968                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
8969                  * avoids a race where a completion comes in before we did
8970                  * prepare_to_wait().
8971                  */
8972                 if (inflight == tctx_inflight(tctx))
8973                         schedule();
8974                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
8975         } while (1);
8976         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8977 }
8978
8979 /*
8980  * Find any io_uring fd that this task has registered or done IO on, and cancel
8981  * requests.
8982  */
8983 void __io_uring_task_cancel(void)
8984 {
8985         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8986         DEFINE_WAIT(wait);
8987         s64 inflight;
8988
8989         /* make sure overflow events are dropped */
8990         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8991         __io_uring_files_cancel(NULL);
8992
8993         do {
8994                 /* read completions before cancelations */
8995                 inflight = tctx_inflight(tctx);
8996                 if (!inflight)
8997                         break;
8998                 __io_uring_files_cancel(NULL);
8999
9000                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9001
9002                 /*
9003                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9004                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9005                  * prepare_to_wait().
9006                  */
9007                 if (inflight == tctx_inflight(tctx))
9008                         schedule();
9009                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9010         } while (1);
9011
9012         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9013
9014         io_uring_clean_tctx(tctx);
9015         /* all current's requests should be gone, we can kill tctx */
9016         __io_uring_free(current);
9017 }
9018
9019 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9020                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9021 {
9022         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9023         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9024         struct page *page;
9025         void *ptr;
9026
9027         switch (offset) {
9028         case IORING_OFF_SQ_RING:
9029         case IORING_OFF_CQ_RING:
9030                 ptr = ctx->rings;
9031                 break;
9032         case IORING_OFF_SQES:
9033                 ptr = ctx->sq_sqes;
9034                 break;
9035         default:
9036                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9037         }
9038
9039         page = virt_to_head_page(ptr);
9040         if (sz > page_size(page))
9041                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9042
9043         return ptr;
9044 }
9045
9046 #ifdef CONFIG_MMU
9047
9048 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9049 {
9050         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9051         unsigned long pfn;
9052         void *ptr;
9053
9054         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9055         if (IS_ERR(ptr))
9056                 return PTR_ERR(ptr);
9057
9058         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9059         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9060 }
9061
9062 #else /* !CONFIG_MMU */
9063
9064 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9065 {
9066         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9067 }
9068
9069 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9070 {
9071         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9072 }
9073
9074 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9075         unsigned long addr, unsigned long len,
9076         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9077 {
9078         void *ptr;
9079
9080         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9081         if (IS_ERR(ptr))
9082                 return PTR_ERR(ptr);
9083
9084         return (unsigned long) ptr;
9085 }
9086
9087 #endif /* !CONFIG_MMU */
9088
9089 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9090 {
9091         DEFINE_WAIT(wait);
9092
9093         do {
9094                 if (!io_sqring_full(ctx))
9095                         break;
9096                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9097
9098                 if (!io_sqring_full(ctx))
9099                         break;
9100                 schedule();
9101         } while (!signal_pending(current));
9102
9103         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9104         return 0;
9105 }
9106
9107 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9108                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9109                           const sigset_t __user **sig)
9110 {
9111         struct io_uring_getevents_arg arg;
9112
9113         /*
9114          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9115          * is just a pointer to the sigset_t.
9116          */
9117         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9118                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9119                 *ts = NULL;
9120                 return 0;
9121         }
9122
9123         /*
9124          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9125          * timespec and sigset_t pointers if good.
9126          */
9127         if (*argsz != sizeof(arg))
9128                 return -EINVAL;
9129         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9130                 return -EFAULT;
9131         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9132         *argsz = arg.sigmask_sz;
9133         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9134         return 0;
9135 }
9136
9137 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9138                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9139                 size_t, argsz)
9140 {
9141         struct io_ring_ctx *ctx;
9142         long ret = -EBADF;
9143         int submitted = 0;
9144         struct fd f;
9145
9146         io_run_task_work();
9147
9148         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9149                         IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG))
9150                 return -EINVAL;
9151
9152         f = fdget(fd);
9153         if (!f.file)
9154                 return -EBADF;
9155
9156         ret = -EOPNOTSUPP;
9157         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9158                 goto out_fput;
9159
9160         ret = -ENXIO;
9161         ctx = f.file->private_data;
9162         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
9163                 goto out_fput;
9164
9165         ret = -EBADFD;
9166         if (ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED)
9167                 goto out;
9168
9169         /*
9170          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9171          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9172          * we were asked to.
9173          */
9174         ret = 0;
9175         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9176                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
9177
9178                 ret = -EOWNERDEAD;
9179                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
9180                         goto out;
9181                 }
9182                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9183                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9184                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9185                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9186                         if (ret)
9187                                 goto out;
9188                 }
9189                 submitted = to_submit;
9190         } else if (to_submit) {
9191                 ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9192                 if (unlikely(ret))
9193                         goto out;
9194                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9195                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9196                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9197
9198                 if (submitted != to_submit)
9199                         goto out;
9200         }
9201         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9202                 const sigset_t __user *sig;
9203                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9204
9205                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9206                 if (unlikely(ret))
9207                         goto out;
9208
9209                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9210
9211                 /*
9212                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9213                  * space applications don't need to do io completion events
9214                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9215                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9216                  */
9217                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9218                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9219                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9220                 } else {
9221                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9222                 }
9223         }
9224
9225 out:
9226         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9227 out_fput:
9228         fdput(f);
9229         return submitted ? submitted : ret;
9230 }
9231
9232 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9233 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
9234                 const struct cred *cred)
9235 {
9236         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9237         struct group_info *gi;
9238         kernel_cap_t cap;
9239         unsigned __capi;
9240         int g;
9241
9242         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9243         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9244         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9245         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9246         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9247         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9248         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9249         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9250         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9251         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9252         gi = cred->group_info;
9253         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9254                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9255                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9256         }
9257         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9258         cap = cred->cap_effective;
9259         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9260                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9261         seq_putc(m, '\n');
9262         return 0;
9263 }
9264
9265 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9266 {
9267         struct io_sq_data *sq = NULL;
9268         bool has_lock;
9269         int i;
9270
9271         /*
9272          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9273          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9274          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9275          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9276          */
9277         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9278
9279         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9280                 sq = ctx->sq_data;
9281                 if (!sq->thread)
9282                         sq = NULL;
9283         }
9284
9285         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9286         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9287         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9288         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9289                 struct file *f = *io_fixed_file_slot(ctx->file_data, i);
9290
9291                 if (f)
9292                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9293                 else
9294                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9295         }
9296         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9297         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9298                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
9299
9300                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
9301                                                 (unsigned int) buf->len);
9302         }
9303         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
9304                 unsigned long index;
9305                 const struct cred *cred;
9306
9307                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9308                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
9309                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
9310         }
9311         seq_printf(m, "PollList:\n");
9312         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9313         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9314                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9315                 struct io_kiocb *req;
9316
9317                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9318                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9319                                         req->task->task_works != NULL);
9320         }
9321         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9322         if (has_lock)
9323                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9324 }
9325
9326 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9327 {
9328         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9329
9330         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9331                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9332                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9333         }
9334 }
9335 #endif
9336
9337 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9338         .release        = io_uring_release,
9339         .mmap           = io_uring_mmap,
9340 #ifndef CONFIG_MMU
9341         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9342         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9343 #endif
9344         .poll           = io_uring_poll,
9345         .fasync         = io_uring_fasync,
9346 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9347         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9348 #endif
9349 };
9350
9351 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9352                                   struct io_uring_params *p)
9353 {
9354         struct io_rings *rings;
9355         size_t size, sq_array_offset;
9356
9357         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9358         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9359         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9360
9361         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9362         if (size == SIZE_MAX)
9363                 return -EOVERFLOW;
9364
9365         rings = io_mem_alloc(size);
9366         if (!rings)
9367                 return -ENOMEM;
9368
9369         ctx->rings = rings;
9370         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9371         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9372         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9373         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9374         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9375         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
9376         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
9377
9378         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9379         if (size == SIZE_MAX) {
9380                 io_mem_free(ctx->rings);
9381                 ctx->rings = NULL;
9382                 return -EOVERFLOW;
9383         }
9384
9385         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9386         if (!ctx->sq_sqes) {
9387                 io_mem_free(ctx->rings);
9388                 ctx->rings = NULL;
9389                 return -ENOMEM;
9390         }
9391
9392         return 0;
9393 }
9394
9395 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9396 {
9397         int ret, fd;
9398
9399         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9400         if (fd < 0)
9401                 return fd;
9402
9403         ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9404         if (ret) {
9405                 put_unused_fd(fd);
9406                 return ret;
9407         }
9408         fd_install(fd, file);
9409         return fd;
9410 }
9411
9412 /*
9413  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9414  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9415  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9416  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9417  */
9418 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9419 {
9420         struct file *file;
9421 #if defined(CONFIG_UNIX)
9422         int ret;
9423
9424         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9425                                 &ctx->ring_sock);
9426         if (ret)
9427                 return ERR_PTR(ret);
9428 #endif
9429
9430         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9431                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9432 #if defined(CONFIG_UNIX)
9433         if (IS_ERR(file)) {
9434                 sock_release(ctx->ring_sock);
9435                 ctx->ring_sock = NULL;
9436         } else {
9437                 ctx->ring_sock->file = file;
9438         }
9439 #endif
9440         return file;
9441 }
9442
9443 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9444                            struct io_uring_params __user *params)
9445 {
9446         struct io_ring_ctx *ctx;
9447         struct file *file;
9448         int ret;
9449
9450         if (!entries)
9451                 return -EINVAL;
9452         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9453                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9454                         return -EINVAL;
9455                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9456         }
9457
9458         /*
9459          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9460          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9461          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9462          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9463          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9464          * of CQ ring entries manually.
9465          */
9466         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9467         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9468                 /*
9469                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9470                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9471                  * any cq vs sq ring sizing.
9472                  */
9473                 if (!p->cq_entries)
9474                         return -EINVAL;
9475                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9476                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9477                                 return -EINVAL;
9478                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9479                 }
9480                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9481                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9482                         return -EINVAL;
9483         } else {
9484                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9485         }
9486
9487         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9488         if (!ctx)
9489                 return -ENOMEM;
9490         ctx->compat = in_compat_syscall();
9491         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
9492                 ctx->user = get_uid(current_user());
9493
9494         /*
9495          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9496          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9497          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9498          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9499          */
9500         mmgrab(current->mm);
9501         ctx->mm_account = current->mm;
9502
9503         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9504         if (ret)
9505                 goto err;
9506
9507         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9508         if (ret)
9509                 goto err;
9510
9511         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9512         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9513         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9514         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9515         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9516         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9517         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9518         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9519
9520         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9521         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9522         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9523         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9524         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9525         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9526         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9527         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9528
9529         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9530                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9531                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9532                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9533                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS;
9534
9535         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9536                 ret = -EFAULT;
9537                 goto err;
9538         }
9539
9540         file = io_uring_get_file(ctx);
9541         if (IS_ERR(file)) {
9542                 ret = PTR_ERR(file);
9543                 goto err;
9544         }
9545
9546         /*
9547          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9548          * having closed it before we finish setup
9549          */
9550         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9551         if (ret < 0) {
9552                 /* fput will clean it up */
9553                 fput(file);
9554                 return ret;
9555         }
9556
9557         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9558         return ret;
9559 err:
9560         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9561         return ret;
9562 }
9563
9564 /*
9565  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9566  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9567  * params structure passed in.
9568  */
9569 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9570 {
9571         struct io_uring_params p;
9572         int i;
9573
9574         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9575                 return -EFAULT;
9576         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9577                 if (p.resv[i])
9578                         return -EINVAL;
9579         }
9580
9581         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9582                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9583                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9584                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9585                 return -EINVAL;
9586
9587         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9588 }
9589
9590 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9591                 struct io_uring_params __user *, params)
9592 {
9593         return io_uring_setup(entries, params);
9594 }
9595
9596 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9597 {
9598         struct io_uring_probe *p;
9599         size_t size;
9600         int i, ret;
9601
9602         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9603         if (size == SIZE_MAX)
9604                 return -EOVERFLOW;
9605         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9606         if (!p)
9607                 return -ENOMEM;
9608
9609         ret = -EFAULT;
9610         if (copy_from_user(p, arg, size))
9611                 goto out;
9612         ret = -EINVAL;
9613         if (memchr_inv(p, 0, size))
9614                 goto out;
9615
9616         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9617         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9618                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9619
9620         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9621                 p->ops[i].op = i;
9622                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9623                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9624         }
9625         p->ops_len = i;
9626
9627         ret = 0;
9628         if (copy_to_user(arg, p, size))
9629                 ret = -EFAULT;
9630 out:
9631         kfree(p);
9632         return ret;
9633 }
9634
9635 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9636 {
9637         const struct cred *creds;
9638         u32 id;
9639         int ret;
9640
9641         creds = get_current_cred();
9642
9643         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
9644                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
9645         if (!ret)
9646                 return id;
9647         put_cred(creds);
9648         return ret;
9649 }
9650
9651 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9652                                     unsigned int nr_args)
9653 {
9654         struct io_uring_restriction *res;
9655         size_t size;
9656         int i, ret;
9657
9658         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9659         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9660                 return -EBADFD;
9661
9662         /* We allow only a single restrictions registration */
9663         if (ctx->restrictions.registered)
9664                 return -EBUSY;
9665
9666         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9667                 return -EINVAL;
9668
9669         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9670         if (size == SIZE_MAX)
9671                 return -EOVERFLOW;
9672
9673         res = memdup_user(arg, size);
9674         if (IS_ERR(res))
9675                 return PTR_ERR(res);
9676
9677         ret = 0;
9678
9679         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9680                 switch (res[i].opcode) {
9681                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9682                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9683                                 ret = -EINVAL;
9684                                 goto out;
9685                         }
9686
9687                         __set_bit(res[i].register_op,
9688                                   ctx->restrictions.register_op);
9689                         break;
9690                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9691                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9692                                 ret = -EINVAL;
9693                                 goto out;
9694                         }
9695
9696                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9697                         break;
9698                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9699                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9700                         break;
9701                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9702                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9703                         break;
9704                 default:
9705                         ret = -EINVAL;
9706                         goto out;
9707                 }
9708         }
9709
9710 out:
9711         /* Reset all restrictions if an error happened */
9712         if (ret != 0)
9713                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9714         else
9715                 ctx->restrictions.registered = true;
9716
9717         kfree(res);
9718         return ret;
9719 }
9720
9721 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9722 {
9723         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9724                 return -EBADFD;
9725
9726         if (ctx->restrictions.registered)
9727                 ctx->restricted = 1;
9728
9729         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9730         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
9731                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9732         return 0;
9733 }
9734
9735 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9736 {
9737         switch (op) {
9738         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9739         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9740         case IORING_REGISTER_PROBE:
9741         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9742         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9743                 return false;
9744         default:
9745                 return true;
9746         }
9747 }
9748
9749 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
9750                                void __user *arg, unsigned nr_args)
9751         __releases(ctx->uring_lock)
9752         __acquires(ctx->uring_lock)
9753 {
9754         int ret;
9755
9756         /*
9757          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
9758          * someone else killed the ctx or is already going through
9759          * io_uring_register().
9760          */
9761         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
9762                 return -ENXIO;
9763
9764         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9765                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9766
9767                 /*
9768                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
9769                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
9770                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
9771                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
9772                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
9773                  * after we've killed the percpu ref.
9774                  */
9775                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9776                 do {
9777                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
9778                         if (!ret)
9779                                 break;
9780                         ret = io_run_task_work_sig();
9781                         if (ret < 0)
9782                                 break;
9783                 } while (1);
9784
9785                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9786
9787                 if (ret) {
9788                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
9789                         goto out_quiesce;
9790                 }
9791         }
9792
9793         if (ctx->restricted) {
9794                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST) {
9795                         ret = -EINVAL;
9796                         goto out;
9797                 }
9798
9799                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op)) {
9800                         ret = -EACCES;
9801                         goto out;
9802                 }
9803         }
9804
9805         switch (opcode) {
9806         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
9807                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args);
9808                 break;
9809         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
9810                 ret = -EINVAL;
9811                 if (arg || nr_args)
9812                         break;
9813                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9814                 break;
9815         case IORING_REGISTER_FILES:
9816                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
9817                 break;
9818         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9819                 ret = -EINVAL;
9820                 if (arg || nr_args)
9821                         break;
9822                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
9823                 break;
9824         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9825                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
9826                 break;
9827         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
9828         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
9829                 ret = -EINVAL;
9830                 if (nr_args != 1)
9831                         break;
9832                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
9833                 if (ret)
9834                         break;
9835                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
9836                         ctx->eventfd_async = 1;
9837                 else
9838                         ctx->eventfd_async = 0;
9839                 break;
9840         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
9841                 ret = -EINVAL;
9842                 if (arg || nr_args)
9843                         break;
9844                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
9845                 break;
9846         case IORING_REGISTER_PROBE:
9847                 ret = -EINVAL;
9848                 if (!arg || nr_args > 256)
9849                         break;
9850                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
9851                 break;
9852         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9853                 ret = -EINVAL;
9854                 if (arg || nr_args)
9855                         break;
9856                 ret = io_register_personality(ctx);
9857                 break;
9858         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9859                 ret = -EINVAL;
9860                 if (arg)
9861                         break;
9862                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
9863                 break;
9864         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
9865                 ret = -EINVAL;
9866                 if (arg || nr_args)
9867                         break;
9868                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
9869                 break;
9870         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
9871                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
9872                 break;
9873         default:
9874                 ret = -EINVAL;
9875                 break;
9876         }
9877
9878 out:
9879         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9880                 /* bring the ctx back to life */
9881                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
9882 out_quiesce:
9883                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
9884         }
9885         return ret;
9886 }
9887
9888 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
9889                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
9890 {
9891         struct io_ring_ctx *ctx;
9892         long ret = -EBADF;
9893         struct fd f;
9894
9895         f = fdget(fd);
9896         if (!f.file)
9897                 return -EBADF;
9898
9899         ret = -EOPNOTSUPP;
9900         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9901                 goto out_fput;
9902
9903         ctx = f.file->private_data;
9904
9905         io_run_task_work();
9906
9907         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9908         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
9909         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9910         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
9911                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
9912 out_fput:
9913         fdput(f);
9914         return ret;
9915 }
9916
9917 static int __init io_uring_init(void)
9918 {
9919 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
9920         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
9921         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
9922 } while (0)
9923
9924 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
9925         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
9926         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
9927         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
9928         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
9929         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
9930         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
9931         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
9932         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
9933         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
9934         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
9935         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
9936         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
9937         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
9938         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
9939         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
9940         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
9941         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
9942         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
9943         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
9944         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
9945         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
9946         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
9947         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
9948         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
9949         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
9950         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
9951         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
9952         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
9953         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
9954         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
9955
9956         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
9957         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
9958         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
9959                                 SLAB_ACCOUNT);
9960         return 0;
9961 };
9962 __initcall(io_uring_init);