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_cqe (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 IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT 9
 104 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX   (1U << IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT)
 105 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK  (IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX - 1)
 106
 107 #define IORING_MAX_REG_BUFFERS  (1U << 14)
 108
 109 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
 110                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
 111                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
 112
 113 #define IO_TCTX_REFS_CACHE_NR   (1U << 10)
 114
 115 struct io_uring {
 116         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 117         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 118 };
 119
 120 /*
 121  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 122  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 123  *
 124  * The offsets to the member fields are published through struct
 125  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 126  */
 127 struct io_rings {
 128         /*
 129          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 130          * masked to get valid indices.
 131          *
 132          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 133          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 134          * cq ring.
 135          */
 136         struct io_uring         sq, cq;
 137         /*
 138          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 139          * ring_entries - 1)
 140          */
 141         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 142         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 143         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 144         /*
 145          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 146          * invalid index stored in array
 147          *
 148          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 149          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 150          * cached value).
 151          *
 152          * After a new SQ head value was read by the application this
 153          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 154          * the new SQ head (and possibly more).
 155          */
 156         u32                     sq_dropped;
 157         /*
 158          * Runtime SQ flags
 159          *
 160          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 161          * application.
 162          *
 163          * The application needs a full memory barrier before checking
 164          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 165          */
 166         u32                     sq_flags;
 167         /*
 168          * Runtime CQ flags
 169          *
 170          * Written by the application, shouldn't be modified by the
 171          * kernel.
 172          */
 173         u32                     cq_flags;
 174         /*
 175          * Number of completion events lost because the queue was full;
 176          * this should be avoided by the application by making sure
 177          * there are not more requests pending than there is space in
 178          * the completion queue.
 179          *
 180          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 181          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 182          * cached value).
 183          *
 184          * As completion events come in out of order this counter is not
 185          * ordered with any other data.
 186          */
 187         u32                     cq_overflow;
 188         /*
 189          * Ring buffer of completion events.
 190          *
 191          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 192          * produced, so the application is allowed to modify pending
 193          * entries.
 194          */
 195         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 196 };
 197
 198 enum io_uring_cmd_flags {
 199         IO_URING_F_NONBLOCK             = 1,
 200         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 2,
 201 };
 202
 203 struct io_mapped_ubuf {
 204         u64             ubuf;
 205         u64             ubuf_end;
 206         unsigned int    nr_bvecs;
 207         unsigned long   acct_pages;
 208         struct bio_vec  bvec[];
 209 };
 210
 211 struct io_ring_ctx;
 212
 213 struct io_overflow_cqe {
 214         struct io_uring_cqe cqe;
 215         struct list_head list;
 216 };
 217
 218 struct io_fixed_file {
 219         /* file * with additional FFS_* flags */
 220         unsigned long file_ptr;
 221 };
 222
 223 struct io_rsrc_put {
 224         struct list_head list;
 225         u64 tag;
 226         union {
 227                 void *rsrc;
 228                 struct file *file;
 229                 struct io_mapped_ubuf *buf;
 230         };
 231 };
 232
 233 struct io_file_table {
 234         /* two level table */
 235         struct io_fixed_file **files;
 236 };
 237
 238 struct io_rsrc_node {
 239         struct percpu_ref               refs;
 240         struct list_head                node;
 241         struct list_head                rsrc_list;
 242         struct io_rsrc_data             *rsrc_data;
 243         struct llist_node               llist;
 244         bool                            done;
 245 };
 246
 247 typedef void (rsrc_put_fn)(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
 248
 249 struct io_rsrc_data {
 250         struct io_ring_ctx              *ctx;
 251
 252         u64                             **tags;
 253         unsigned int                    nr;
 254         rsrc_put_fn                     *do_put;
 255         atomic_t                        refs;
 256         struct completion               done;
 257         bool                            quiesce;
 258 };
 259
 260 struct io_buffer {
 261         struct list_head list;
 262         __u64 addr;
 263         __u32 len;
 264         __u16 bid;
 265 };
 266
 267 struct io_restriction {
 268         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 269         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 270         u8 sqe_flags_allowed;
 271         u8 sqe_flags_required;
 272         bool registered;
 273 };
 274
 275 enum {
 276         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
 277         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
 278 };
 279
 280 struct io_sq_data {
 281         refcount_t              refs;
 282         atomic_t                park_pending;
 283         struct mutex            lock;
 284
 285         /* ctx's that are using this sqd */
 286         struct list_head        ctx_list;
 287
 288         struct task_struct      *thread;
 289         struct wait_queue_head  wait;
 290
 291         unsigned                sq_thread_idle;
 292         int                     sq_cpu;
 293         pid_t                   task_pid;
 294         pid_t                   task_tgid;
 295
 296         unsigned long           state;
 297         struct completion       exited;
 298 };
 299
 300 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 301 #define IO_COMPL_BATCH                  32
 302 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
 303 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
 304
 305 struct io_comp_state {
 306         struct io_kiocb         *reqs[IO_COMPL_BATCH];
 307         unsigned int            nr;
 308         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
 309         struct list_head        free_list;
 310 };
 311
 312 struct io_submit_link {
 313         struct io_kiocb         *head;
 314         struct io_kiocb         *last;
 315 };
 316
 317 struct io_submit_state {
 318         struct blk_plug         plug;
 319         struct io_submit_link   link;
 320
 321         /*
 322          * io_kiocb alloc cache
 323          */
 324         void                    *reqs[IO_REQ_CACHE_SIZE];
 325         unsigned int            free_reqs;
 326
 327         bool                    plug_started;
 328
 329         /*
 330          * Batch completion logic
 331          */
 332         struct io_comp_state    comp;
 333
 334         /*
 335          * File reference cache
 336          */
 337         struct file             *file;
 338         unsigned int            fd;
 339         unsigned int            file_refs;
 340         unsigned int            ios_left;
 341 };
 342
 343 struct io_ring_ctx {
 344         struct {
 345                 struct percpu_ref       refs;
 346         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 347
 348         struct {
 349                 unsigned int            flags;
 350                 unsigned int            compat: 1;
 351                 unsigned int            drain_next: 1;
 352                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 353                 unsigned int            restricted: 1;
 354
 355                 /*
 356                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 357                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 358                  *
 359                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 360                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 361                  * the queue when needed.
 362                  *
 363                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 364                  * array.
 365                  */
 366                 u32                     *sq_array;
 367                 unsigned                cached_sq_head;
 368                 unsigned                sq_entries;
 369                 unsigned                sq_thread_idle;
 370                 unsigned                cached_sq_dropped;
 371                 unsigned long           sq_check_overflow;
 372
 373                 struct list_head        defer_list;
 374                 struct list_head        timeout_list;
 375                 struct list_head        cq_overflow_list;
 376
 377                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 378         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 379
 380         struct {
 381                 struct mutex            uring_lock;
 382                 wait_queue_head_t       wait;
 383         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 384
 385         struct io_submit_state          submit_state;
 386         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
 387         struct list_head        locked_free_list;
 388         unsigned int            locked_free_nr;
 389
 390         struct io_rings *rings;
 391
 392         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
 393         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 394
 395         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 396         struct list_head        sqd_list;
 397
 398         /*
 399          * Fixed resources fast path, should be accessed only under uring_lock,
 400          * and updated through io_uring_register(2)
 401          */
 402         struct io_rsrc_node     *rsrc_node;
 403
 404         struct io_file_table    file_table;
 405         unsigned                nr_user_files;
 406         unsigned                nr_user_bufs;
 407         struct io_mapped_ubuf   **user_bufs;
 408
 409         struct xarray           io_buffers;
 410         struct xarray           personalities;
 411         u32                     pers_next;
 412
 413         struct {
 414                 unsigned                cached_cq_tail;
 415                 unsigned                cq_entries;
 416                 atomic_t                cq_timeouts;
 417                 unsigned                cq_last_tm_flush;
 418                 unsigned                cq_extra;
 419                 unsigned long           cq_check_overflow;
 420                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 421                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 422                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 423         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 424
 425         struct {
 426                 spinlock_t              completion_lock;
 427
 428                 /*
 429                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 430                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 431                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 432                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 433                  */
 434                 struct list_head        iopoll_list;
 435                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 436                 unsigned                cancel_hash_bits;
 437                 bool                    poll_multi_file;
 438         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 439
 440         struct io_restriction           restrictions;
 441
 442         /* slow path rsrc auxilary data, used by update/register */
 443         struct {
 444                 struct io_rsrc_node             *rsrc_backup_node;
 445                 struct io_mapped_ubuf           *dummy_ubuf;
 446                 struct io_rsrc_data             *file_data;
 447                 struct io_rsrc_data             *buf_data;
 448
 449                 struct delayed_work             rsrc_put_work;
 450                 struct llist_head               rsrc_put_llist;
 451                 struct list_head                rsrc_ref_list;
 452                 spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
 453         };
 454
 455         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
 456         struct {
 457                 #if defined(CONFIG_UNIX)
 458                         struct socket           *ring_sock;
 459                 #endif
 460                 /* hashed buffered write serialization */
 461                 struct io_wq_hash               *hash_map;
 462
 463                 /* Only used for accounting purposes */
 464                 struct user_struct              *user;
 465                 struct mm_struct                *mm_account;
 466
 467                 /* ctx exit and cancelation */
 468                 struct callback_head            *exit_task_work;
 469                 struct work_struct              exit_work;
 470                 struct list_head                tctx_list;
 471                 struct completion               ref_comp;
 472         };
 473 };
 474
 475 struct io_uring_task {
 476         /* submission side */
 477         int                     cached_refs;
 478         struct xarray           xa;
 479         struct wait_queue_head  wait;
 480         const struct io_ring_ctx *last;
 481         struct io_wq            *io_wq;
 482         struct percpu_counter   inflight;
 483         atomic_t                inflight_tracked;
 484         atomic_t                in_idle;
 485
 486         spinlock_t              task_lock;
 487         struct io_wq_work_list  task_list;
 488         unsigned long           task_state;
 489         struct callback_head    task_work;
 490 };
 491
 492 /*
 493  * First field must be the file pointer in all the
 494  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 495  */
 496 struct io_poll_iocb {
 497         struct file                     *file;
 498         struct wait_queue_head          *head;
 499         __poll_t                        events;
 500         bool                            done;
 501         bool                            canceled;
 502         struct wait_queue_entry         wait;
 503 };
 504
 505 struct io_poll_update {
 506         struct file                     *file;
 507         u64                             old_user_data;
 508         u64                             new_user_data;
 509         __poll_t                        events;
 510         bool                            update_events;
 511         bool                            update_user_data;
 512 };
 513
 514 struct io_close {
 515         struct file                     *file;
 516         int                             fd;
 517 };
 518
 519 struct io_timeout_data {
 520         struct io_kiocb                 *req;
 521         struct hrtimer                  timer;
 522         struct timespec64               ts;
 523         enum hrtimer_mode               mode;
 524 };
 525
 526 struct io_accept {
 527         struct file                     *file;
 528         struct sockaddr __user          *addr;
 529         int __user                      *addr_len;
 530         int                             flags;
 531         unsigned long                   nofile;
 532 };
 533
 534 struct io_sync {
 535         struct file                     *file;
 536         loff_t                          len;
 537         loff_t                          off;
 538         int                             flags;
 539         int                             mode;
 540 };
 541
 542 struct io_cancel {
 543         struct file                     *file;
 544         u64                             addr;
 545 };
 546
 547 struct io_timeout {
 548         struct file                     *file;
 549         u32                             off;
 550         u32                             target_seq;
 551         struct list_head                list;
 552         /* head of the link, used by linked timeouts only */
 553         struct io_kiocb                 *head;
 554 };
 555
 556 struct io_timeout_rem {
 557         struct file                     *file;
 558         u64                             addr;
 559
 560         /* timeout update */
 561         struct timespec64               ts;
 562         u32                             flags;
 563 };
 564
 565 struct io_rw {
 566         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 567         struct kiocb                    kiocb;
 568         u64                             addr;
 569         u64                             len;
 570 };
 571
 572 struct io_connect {
 573         struct file                     *file;
 574         struct sockaddr __user          *addr;
 575         int                             addr_len;
 576 };
 577
 578 struct io_sr_msg {
 579         struct file                     *file;
 580         union {
 581                 struct compat_msghdr __user     *umsg_compat;
 582                 struct user_msghdr __user       *umsg;
 583                 void __user                     *buf;
 584         };
 585         int                             msg_flags;
 586         int                             bgid;
 587         size_t                          len;
 588         struct io_buffer                *kbuf;
 589 };
 590
 591 struct io_open {
 592         struct file                     *file;
 593         int                             dfd;
 594         struct filename                 *filename;
 595         struct open_how                 how;
 596         unsigned long                   nofile;
 597 };
 598
 599 struct io_rsrc_update {
 600         struct file                     *file;
 601         u64                             arg;
 602         u32                             nr_args;
 603         u32                             offset;
 604 };
 605
 606 struct io_fadvise {
 607         struct file                     *file;
 608         u64                             offset;
 609         u32                             len;
 610         u32                             advice;
 611 };
 612
 613 struct io_madvise {
 614         struct file                     *file;
 615         u64                             addr;
 616         u32                             len;
 617         u32                             advice;
 618 };
 619
 620 struct io_epoll {
 621         struct file                     *file;
 622         int                             epfd;
 623         int                             op;
 624         int                             fd;
 625         struct epoll_event              event;
 626 };
 627
 628 struct io_splice {
 629         struct file                     *file_out;
 630         struct file                     *file_in;
 631         loff_t                          off_out;
 632         loff_t                          off_in;
 633         u64                             len;
 634         unsigned int                    flags;
 635 };
 636
 637 struct io_provide_buf {
 638         struct file                     *file;
 639         __u64                           addr;
 640         __u32                           len;
 641         __u32                           bgid;
 642         __u16                           nbufs;
 643         __u16                           bid;
 644 };
 645
 646 struct io_statx {
 647         struct file                     *file;
 648         int                             dfd;
 649         unsigned int                    mask;
 650         unsigned int                    flags;
 651         const char __user               *filename;
 652         struct statx __user             *buffer;
 653 };
 654
 655 struct io_shutdown {
 656         struct file                     *file;
 657         int                             how;
 658 };
 659
 660 struct io_rename {
 661         struct file                     *file;
 662         int                             old_dfd;
 663         int                             new_dfd;
 664         struct filename                 *oldpath;
 665         struct filename                 *newpath;
 666         int                             flags;
 667 };
 668
 669 struct io_unlink {
 670         struct file                     *file;
 671         int                             dfd;
 672         int                             flags;
 673         struct filename                 *filename;
 674 };
 675
 676 struct io_completion {
 677         struct file                     *file;
 678         struct list_head                list;
 679         u32                             cflags;
 680 };
 681
 682 struct io_async_connect {
 683         struct sockaddr_storage         address;
 684 };
 685
 686 struct io_async_msghdr {
 687         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 688         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
 689         struct iovec                    *free_iov;
 690         struct sockaddr __user          *uaddr;
 691         struct msghdr                   msg;
 692         struct sockaddr_storage         addr;
 693 };
 694
 695 struct io_async_rw {
 696         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 697         const struct iovec              *free_iovec;
 698         struct iov_iter                 iter;
 699         size_t                          bytes_done;
 700         struct wait_page_queue          wpq;
 701 };
 702
 703 enum {
 704         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 705         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 706         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 707         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 708         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 709         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 710
 711         /* first byte is taken by user flags, shift it to not overlap */
 712         REQ_F_FAIL_BIT          = 8,
 713         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 714         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 715         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 716         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 717         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 718         REQ_F_POLLED_BIT,
 719         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 720         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
 721         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
 722         REQ_F_REISSUE_BIT,
 723         REQ_F_DONT_REISSUE_BIT,
 724         /* keep async read/write and isreg together and in order */
 725         REQ_F_ASYNC_READ_BIT,
 726         REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT,
 727         REQ_F_ISREG_BIT,
 728
 729         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 730         __REQ_F_LAST_BIT,
 731 };
 732
 733 enum {
 734         /* ctx owns file */
 735         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 736         /* drain existing IO first */
 737         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 738         /* linked sqes */
 739         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 740         /* doesn't sever on completion < 0 */
 741         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 742         /* IOSQE_ASYNC */
 743         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 744         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 745         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 746
 747         /* fail rest of links */
 748         REQ_F_FAIL              = BIT(REQ_F_FAIL_BIT),
 749         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
 750         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 751         /* read/write uses file position */
 752         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 753         /* must not punt to workers */
 754         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 755         /* has or had linked timeout */
 756         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 757         /* needs cleanup */
 758         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 759         /* already went through poll handler */
 760         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 761         /* buffer already selected */
 762         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 763         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
 764         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
 765         /* completion is deferred through io_comp_state */
 766         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
 767         /* caller should reissue async */
 768         REQ_F_REISSUE           = BIT(REQ_F_REISSUE_BIT),
 769         /* don't attempt request reissue, see io_rw_reissue() */
 770         REQ_F_DONT_REISSUE      = BIT(REQ_F_DONT_REISSUE_BIT),
 771         /* supports async reads */
 772         REQ_F_ASYNC_READ        = BIT(REQ_F_ASYNC_READ_BIT),
 773         /* supports async writes */
 774         REQ_F_ASYNC_WRITE       = BIT(REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT),
 775         /* regular file */
 776         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 777 };
 778
 779 struct async_poll {
 780         struct io_poll_iocb     poll;
 781         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 782 };
 783
 784 struct io_task_work {
 785         struct io_wq_work_node  node;
 786         task_work_func_t        func;
 787 };
 788
 789 enum {
 790         IORING_RSRC_FILE                = 0,
 791         IORING_RSRC_BUFFER              = 1,
 792 };
 793
 794 /*
 795  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 796  * as the first entry in their struct definition. So you can
 797  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 798  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 799  */
 800 struct io_kiocb {
 801         union {
 802                 struct file             *file;
 803                 struct io_rw            rw;
 804                 struct io_poll_iocb     poll;
 805                 struct io_poll_update   poll_update;
 806                 struct io_accept        accept;
 807                 struct io_sync          sync;
 808                 struct io_cancel        cancel;
 809                 struct io_timeout       timeout;
 810                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 811                 struct io_connect       connect;
 812                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 813                 struct io_open          open;
 814                 struct io_close         close;
 815                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
 816                 struct io_fadvise       fadvise;
 817                 struct io_madvise       madvise;
 818                 struct io_epoll         epoll;
 819                 struct io_splice        splice;
 820                 struct io_provide_buf   pbuf;
 821                 struct io_statx         statx;
 822                 struct io_shutdown      shutdown;
 823                 struct io_rename        rename;
 824                 struct io_unlink        unlink;
 825                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 826                 struct io_completion    compl;
 827         };
 828
 829         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 830         void                            *async_data;
 831         u8                              opcode;
 832         /* polled IO has completed */
 833         u8                              iopoll_completed;
 834
 835         u16                             buf_index;
 836         u32                             result;
 837
 838         struct io_ring_ctx              *ctx;
 839         unsigned int                    flags;
 840         atomic_t                        refs;
 841         struct task_struct              *task;
 842         u64                             user_data;
 843
 844         struct io_kiocb                 *link;
 845         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
 846
 847         /* used with ctx->iopoll_list with reads/writes */
 848         struct list_head                inflight_entry;
 849         union {
 850                 struct io_task_work     io_task_work;
 851                 struct callback_head    task_work;
 852         };
 853         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 854         struct hlist_node               hash_node;
 855         struct async_poll               *apoll;
 856         struct io_wq_work               work;
 857         /* store used ubuf, so we can prevent reloading */
 858         struct io_mapped_ubuf           *imu;
 859 };
 860
 861 struct io_tctx_node {
 862         struct list_head        ctx_node;
 863         struct task_struct      *task;
 864         struct io_ring_ctx      *ctx;
 865 };
 866
 867 struct io_defer_entry {
 868         struct list_head        list;
 869         struct io_kiocb         *req;
 870         u32                     seq;
 871 };
 872
 873 struct io_op_def {
 874         /* needs req->file assigned */
 875         unsigned                needs_file : 1;
 876         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 877         unsigned                hash_reg_file : 1;
 878         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 879         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 880         /* opcode is not supported by this kernel */
 881         unsigned                not_supported : 1;
 882         /* set if opcode supports polled "wait" */
 883         unsigned                pollin : 1;
 884         unsigned                pollout : 1;
 885         /* op supports buffer selection */
 886         unsigned                buffer_select : 1;
 887         /* do prep async if is going to be punted */
 888         unsigned                needs_async_setup : 1;
 889         /* should block plug */
 890         unsigned                plug : 1;
 891         /* size of async data needed, if any */
 892         unsigned short          async_size;
 893 };
 894
 895 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 896         [IORING_OP_NOP] = {},
 897         [IORING_OP_READV] = {
 898                 .needs_file             = 1,
 899                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 900                 .pollin                 = 1,
 901                 .buffer_select          = 1,
 902                 .needs_async_setup      = 1,
 903                 .plug                   = 1,
 904                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 905         },
 906         [IORING_OP_WRITEV] = {
 907                 .needs_file             = 1,
 908                 .hash_reg_file          = 1,
 909                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 910                 .pollout                = 1,
 911                 .needs_async_setup      = 1,
 912                 .plug                   = 1,
 913                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 914         },
 915         [IORING_OP_FSYNC] = {
 916                 .needs_file             = 1,
 917         },
 918         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 919                 .needs_file             = 1,
 920                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 921                 .pollin                 = 1,
 922                 .plug                   = 1,
 923                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 924         },
 925         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 926                 .needs_file             = 1,
 927                 .hash_reg_file          = 1,
 928                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 929                 .pollout                = 1,
 930                 .plug                   = 1,
 931                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 932         },
 933         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 934                 .needs_file             = 1,
 935                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 936         },
 937         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 938         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 939                 .needs_file             = 1,
 940         },
 941         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 942                 .needs_file             = 1,
 943                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 944                 .pollout                = 1,
 945                 .needs_async_setup      = 1,
 946                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 947         },
 948         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 949                 .needs_file             = 1,
 950                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 951                 .pollin                 = 1,
 952                 .buffer_select          = 1,
 953                 .needs_async_setup      = 1,
 954                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 955         },
 956         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 957                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 958         },
 959         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
 960                 /* used by timeout updates' prep() */
 961         },
 962         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 963                 .needs_file             = 1,
 964                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 965                 .pollin                 = 1,
 966         },
 967         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 968         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 969                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 970         },
 971         [IORING_OP_CONNECT] = {
 972                 .needs_file             = 1,
 973                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 974                 .pollout                = 1,
 975                 .needs_async_setup      = 1,
 976                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
 977         },
 978         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 979                 .needs_file             = 1,
 980         },
 981         [IORING_OP_OPENAT] = {},
 982         [IORING_OP_CLOSE] = {},
 983         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
 984         [IORING_OP_STATX] = {},
 985         [IORING_OP_READ] = {
 986                 .needs_file             = 1,
 987                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 988                 .pollin                 = 1,
 989                 .buffer_select          = 1,
 990                 .plug                   = 1,
 991                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 992         },
 993         [IORING_OP_WRITE] = {
 994                 .needs_file             = 1,
 995                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 996                 .pollout                = 1,
 997                 .plug                   = 1,
 998                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 999         },
1000         [IORING_OP_FADVISE] = {
1001                 .needs_file             = 1,
1002         },
1003         [IORING_OP_MADVISE] = {},
1004         [IORING_OP_SEND] = {
1005                 .needs_file             = 1,
1006                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1007                 .pollout                = 1,
1008         },
1009         [IORING_OP_RECV] = {
1010                 .needs_file             = 1,
1011                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1012                 .pollin                 = 1,
1013                 .buffer_select          = 1,
1014         },
1015         [IORING_OP_OPENAT2] = {
1016         },
1017         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
1018                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1019         },
1020         [IORING_OP_SPLICE] = {
1021                 .needs_file             = 1,
1022                 .hash_reg_file          = 1,
1023                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1024         },
1025         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
1026         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
1027         [IORING_OP_TEE] = {
1028                 .needs_file             = 1,
1029                 .hash_reg_file          = 1,
1030                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1031         },
1032         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1033                 .needs_file             = 1,
1034         },
1035         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1036         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1037 };
1038
1039 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1040 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index);
1041 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1042                                          struct task_struct *task,
1043                                          bool cancel_all);
1044 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd);
1045 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx);
1046
1047 static bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1048                                  long res, unsigned int cflags);
1049 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1050 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
1051 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1052 static void io_put_task(struct task_struct *task, int nr);
1053 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1054 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1055 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
1056                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
1057                                      unsigned nr_args);
1058 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1059 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
1060                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1061 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1062 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1063
1064 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1065 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
1066                                         struct io_ring_ctx *ctx);
1067 static bool io_poll_remove_waitqs(struct io_kiocb *req);
1068 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req);
1069
1070 static struct kmem_cache *req_cachep;
1071
1072 static const struct file_operations io_uring_fops;
1073
1074 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1075 {
1076 #if defined(CONFIG_UNIX)
1077         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1078                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1079
1080                 return ctx->ring_sock->sk;
1081         }
1082 #endif
1083         return NULL;
1084 }
1085 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1086
1087 #define io_for_each_link(pos, head) \
1088         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1089
1090 static inline void io_req_set_rsrc_node(struct io_kiocb *req)
1091 {
1092         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1093
1094         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1095                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->rsrc_node->refs;
1096                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1097         }
1098 }
1099
1100 static void io_refs_resurrect(struct percpu_ref *ref, struct completion *compl)
1101 {
1102         bool got = percpu_ref_tryget(ref);
1103
1104         /* already at zero, wait for ->release() */
1105         if (!got)
1106                 wait_for_completion(compl);
1107         percpu_ref_resurrect(ref);
1108         if (got)
1109                 percpu_ref_put(ref);
1110 }
1111
1112 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
1113                           bool cancel_all)
1114 {
1115         struct io_kiocb *req;
1116
1117         if (task && head->task != task)
1118                 return false;
1119         if (cancel_all)
1120                 return true;
1121
1122         io_for_each_link(req, head) {
1123                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1124                         return true;
1125         }
1126         return false;
1127 }
1128
1129 static inline void req_set_fail(struct io_kiocb *req)
1130 {
1131         req->flags |= REQ_F_FAIL;
1132 }
1133
1134 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1135 {
1136         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1137
1138         complete(&ctx->ref_comp);
1139 }
1140
1141 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1142 {
1143         return !req->timeout.off;
1144 }
1145
1146 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1147 {
1148         struct io_ring_ctx *ctx;
1149         int hash_bits;
1150
1151         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1152         if (!ctx)
1153                 return NULL;
1154
1155         /*
1156          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1157          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1158          */
1159         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1160         hash_bits -= 5;
1161         if (hash_bits <= 0)
1162                 hash_bits = 1;
1163         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1164         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1165                                         GFP_KERNEL);
1166         if (!ctx->cancel_hash)
1167                 goto err;
1168         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1169
1170         ctx->dummy_ubuf = kzalloc(sizeof(*ctx->dummy_ubuf), GFP_KERNEL);
1171         if (!ctx->dummy_ubuf)
1172                 goto err;
1173         /* set invalid range, so io_import_fixed() fails meeting it */
1174         ctx->dummy_ubuf->ubuf = -1UL;
1175
1176         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1177                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1178                 goto err;
1179
1180         ctx->flags = p->flags;
1181         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1182         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1183         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1184         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1185         init_completion(&ctx->ref_comp);
1186         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1187         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1188         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1189         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1190         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1191         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1192         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1193         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1194         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1195         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1196         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1197         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1198         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1199         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.free_list);
1200         INIT_LIST_HEAD(&ctx->locked_free_list);
1201         return ctx;
1202 err:
1203         kfree(ctx->dummy_ubuf);
1204         kfree(ctx->cancel_hash);
1205         kfree(ctx);
1206         return NULL;
1207 }
1208
1209 static void io_account_cq_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1210 {
1211         struct io_rings *r = ctx->rings;
1212
1213         WRITE_ONCE(r->cq_overflow, READ_ONCE(r->cq_overflow) + 1);
1214         ctx->cq_extra--;
1215 }
1216
1217 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1218 {
1219         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1220                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1221
1222                 return seq + READ_ONCE(ctx->cq_extra) != ctx->cached_cq_tail;
1223         }
1224
1225         return false;
1226 }
1227
1228 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1229 {
1230         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1231                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1232                 atomic_inc(&current->io_uring->inflight_tracked);
1233         }
1234 }
1235
1236 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1237 {
1238         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1239         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1240
1241         if (!req->work.creds)
1242                 req->work.creds = get_current_cred();
1243
1244         req->work.list.next = NULL;
1245         req->work.flags = 0;
1246         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1247                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1248
1249         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1250                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1251                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1252         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
1253                 if (def->unbound_nonreg_file)
1254                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1255         }
1256
1257         switch (req->opcode) {
1258         case IORING_OP_SPLICE:
1259         case IORING_OP_TEE:
1260                 if (!S_ISREG(file_inode(req->splice.file_in)->i_mode))
1261                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1262                 break;
1263         }
1264 }
1265
1266 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1267 {
1268         struct io_kiocb *cur;
1269
1270         io_for_each_link(cur, req)
1271                 io_prep_async_work(cur);
1272 }
1273
1274 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1275 {
1276         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1277         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1278         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1279
1280         BUG_ON(!tctx);
1281         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1282
1283         /* init ->work of the whole link before punting */
1284         io_prep_async_link(req);
1285         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1286                                         &req->work, req->flags);
1287         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1288         if (link)
1289                 io_queue_linked_timeout(link);
1290 }
1291
1292 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1293         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1294 {
1295         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1296
1297         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1298                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1299                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1300                 list_del_init(&req->timeout.list);
1301                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, status, 0);
1302                 io_put_req_deferred(req, 1);
1303         }
1304 }
1305
1306 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1307 {
1308         do {
1309                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1310                                                 struct io_defer_entry, list);
1311
1312                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1313                         break;
1314                 list_del_init(&de->list);
1315                 io_req_task_queue(de->req);
1316                 kfree(de);
1317         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1318 }
1319
1320 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1321 {
1322         u32 seq;
1323
1324         if (list_empty(&ctx->timeout_list))
1325                 return;
1326
1327         seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1328
1329         do {
1330                 u32 events_needed, events_got;
1331                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1332                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1333
1334                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1335                         break;
1336
1337                 /*
1338                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1339                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1340                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1341                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1342                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1343                  */
1344                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1345                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1346                 if (events_got < events_needed)
1347                         break;
1348
1349                 list_del_init(&req->timeout.list);
1350                 io_kill_timeout(req, 0);
1351         } while (!list_empty(&ctx->timeout_list));
1352
1353         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1354 }
1355
1356 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1357 {
1358         io_flush_timeouts(ctx);
1359
1360         /* order cqe stores with ring update */
1361         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1362
1363         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1364                 __io_queue_deferred(ctx);
1365 }
1366
1367 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1368 {
1369         struct io_rings *r = ctx->rings;
1370
1371         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == ctx->sq_entries;
1372 }
1373
1374 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1375 {
1376         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1377 }
1378
1379 static inline struct io_uring_cqe *io_get_cqe(struct io_ring_ctx *ctx)
1380 {
1381         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1382         unsigned tail, mask = ctx->cq_entries - 1;
1383
1384         /*
1385          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1386          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1387          * fill the cq entry
1388          */
1389         if (__io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1390                 return NULL;
1391
1392         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1393         return &rings->cqes[tail & mask];
1394 }
1395
1396 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1397 {
1398         if (likely(!ctx->cq_ev_fd))
1399                 return false;
1400         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1401                 return false;
1402         return !ctx->eventfd_async || io_wq_current_is_worker();
1403 }
1404
1405 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1406 {
1407         /* see waitqueue_active() comment */
1408         smp_mb();
1409
1410         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1411                 wake_up(&ctx->wait);
1412         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1413                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1414         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1415                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1416         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1417                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1418                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1419         }
1420 }
1421
1422 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1423 {
1424         /* see waitqueue_active() comment */
1425         smp_mb();
1426
1427         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1428                 if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1429                         wake_up(&ctx->wait);
1430         }
1431         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1432                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1433         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1434                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1435                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1436         }
1437 }
1438
1439 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1440 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1441 {
1442         unsigned long flags;
1443         bool all_flushed, posted;
1444
1445         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1446                 return false;
1447
1448         posted = false;
1449         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1450         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1451                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqe(ctx);
1452                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
1453
1454                 if (!cqe && !force)
1455                         break;
1456                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
1457                                         struct io_overflow_cqe, list);
1458                 if (cqe)
1459                         memcpy(cqe, &ocqe->cqe, sizeof(*cqe));
1460                 else
1461                         io_account_cq_overflow(ctx);
1462
1463                 posted = true;
1464                 list_del(&ocqe->list);
1465                 kfree(ocqe);
1466         }
1467
1468         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1469         if (all_flushed) {
1470                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1471                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1472                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1473         }
1474
1475         if (posted)
1476                 io_commit_cqring(ctx);
1477         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1478         if (posted)
1479                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1480         return all_flushed;
1481 }
1482
1483 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1484 {
1485         bool ret = true;
1486
1487         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1488                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1489                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1490                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1491                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, force);
1492                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1493                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1494         }
1495
1496         return ret;
1497 }
1498
1499 /*
1500  * Shamelessly stolen from the mm implementation of page reference checking,
1501  * see commit f958d7b528b1 for details.
1502  */
1503 #define req_ref_zero_or_close_to_overflow(req)  \
1504         ((unsigned int) atomic_read(&(req->refs)) + 127u <= 127u)
1505
1506 static inline bool req_ref_inc_not_zero(struct io_kiocb *req)
1507 {
1508         return atomic_inc_not_zero(&req->refs);
1509 }
1510
1511 static inline bool req_ref_sub_and_test(struct io_kiocb *req, int refs)
1512 {
1513         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1514         return atomic_sub_and_test(refs, &req->refs);
1515 }
1516
1517 static inline bool req_ref_put_and_test(struct io_kiocb *req)
1518 {
1519         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1520         return atomic_dec_and_test(&req->refs);
1521 }
1522
1523 static inline void req_ref_put(struct io_kiocb *req)
1524 {
1525         WARN_ON_ONCE(req_ref_put_and_test(req));
1526 }
1527
1528 static inline void req_ref_get(struct io_kiocb *req)
1529 {
1530         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1531         atomic_inc(&req->refs);
1532 }
1533
1534 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1535                                      long res, unsigned int cflags)
1536 {
1537         struct io_overflow_cqe *ocqe;
1538
1539         ocqe = kmalloc(sizeof(*ocqe), GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
1540         if (!ocqe) {
1541                 /*
1542                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1543                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
1544                  * on the floor.
1545                  */
1546                 io_account_cq_overflow(ctx);
1547                 return false;
1548         }
1549         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1550                 set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1551                 set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1552                 ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1553         }
1554         ocqe->cqe.user_data = user_data;
1555         ocqe->cqe.res = res;
1556         ocqe->cqe.flags = cflags;
1557         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
1558         return true;
1559 }
1560
1561 static inline bool __io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1562                                           long res, unsigned int cflags)
1563 {
1564         struct io_uring_cqe *cqe;
1565
1566         trace_io_uring_complete(ctx, user_data, res, cflags);
1567
1568         /*
1569          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1570          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1571          * the ring.
1572          */
1573         cqe = io_get_cqe(ctx);
1574         if (likely(cqe)) {
1575                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
1576                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1577                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1578                 return true;
1579         }
1580         return io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags);
1581 }
1582
1583 /* not as hot to bloat with inlining */
1584 static noinline bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1585                                           long res, unsigned int cflags)
1586 {
1587         return __io_cqring_fill_event(ctx, user_data, res, cflags);
1588 }
1589
1590 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1591                                  unsigned int cflags)
1592 {
1593         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1594         unsigned long flags;
1595
1596         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1597         __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, res, cflags);
1598         /*
1599          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1600          * free_list cache.
1601          */
1602         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1603                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1604                         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL))
1605                                 io_disarm_next(req);
1606                         if (req->link) {
1607                                 io_req_task_queue(req->link);
1608                                 req->link = NULL;
1609                         }
1610                 }
1611                 io_dismantle_req(req);
1612                 io_put_task(req->task, 1);
1613                 list_add(&req->compl.list, &ctx->locked_free_list);
1614                 ctx->locked_free_nr++;
1615         } else {
1616                 if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
1617                         req = NULL;
1618         }
1619         io_commit_cqring(ctx);
1620         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1621
1622         if (req) {
1623                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1624                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1625         }
1626 }
1627
1628 static inline bool io_req_needs_clean(struct io_kiocb *req)
1629 {
1630         return req->flags & (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP |
1631                                 REQ_F_POLLED | REQ_F_INFLIGHT);
1632 }
1633
1634 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1635                                   unsigned int cflags)
1636 {
1637         if (io_req_needs_clean(req))
1638                 io_clean_op(req);
1639         req->result = res;
1640         req->compl.cflags = cflags;
1641         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1642 }
1643
1644 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1645                                      long res, unsigned cflags)
1646 {
1647         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1648                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1649         else
1650                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1651 }
1652
1653 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1654 {
1655         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1656 }
1657
1658 static void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, long res)
1659 {
1660         req_set_fail(req);
1661         io_put_req(req);
1662         io_req_complete_post(req, res, 0);
1663 }
1664
1665 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
1666                                         struct io_comp_state *cs)
1667 {
1668         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1669         list_splice_init(&ctx->locked_free_list, &cs->free_list);
1670         ctx->locked_free_nr = 0;
1671         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1672 }
1673
1674 /* Returns true IFF there are requests in the cache */
1675 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1676 {
1677         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1678         struct io_comp_state *cs = &state->comp;
1679         int nr;
1680
1681         /*
1682          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1683          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1684          * side cache.
1685          */
1686         if (READ_ONCE(ctx->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH)
1687                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
1688
1689         nr = state->free_reqs;
1690         while (!list_empty(&cs->free_list)) {
1691                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&cs->free_list,
1692                                                 struct io_kiocb, compl.list);
1693
1694                 list_del(&req->compl.list);
1695                 state->reqs[nr++] = req;
1696                 if (nr == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1697                         break;
1698         }
1699
1700         state->free_reqs = nr;
1701         return nr != 0;
1702 }
1703
1704 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1705 {
1706         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1707
1708         BUILD_BUG_ON(IO_REQ_ALLOC_BATCH > ARRAY_SIZE(state->reqs));
1709
1710         if (!state->free_reqs) {
1711                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1712                 int ret;
1713
1714                 if (io_flush_cached_reqs(ctx))
1715                         goto got_req;
1716
1717                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1718                                             state->reqs);
1719
1720                 /*
1721                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1722                  * retry single alloc to be on the safe side.
1723                  */
1724                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1725                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1726                         if (!state->reqs[0])
1727                                 return NULL;
1728                         ret = 1;
1729                 }
1730                 state->free_reqs = ret;
1731         }
1732 got_req:
1733         state->free_reqs--;
1734         return state->reqs[state->free_reqs];
1735 }
1736
1737 static inline void io_put_file(struct file *file)
1738 {
1739         if (file)
1740                 fput(file);
1741 }
1742
1743 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1744 {
1745         unsigned int flags = req->flags;
1746
1747         if (io_req_needs_clean(req))
1748                 io_clean_op(req);
1749         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1750                 io_put_file(req->file);
1751         if (req->fixed_rsrc_refs)
1752                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1753         if (req->async_data)
1754                 kfree(req->async_data);
1755         if (req->work.creds) {
1756                 put_cred(req->work.creds);
1757                 req->work.creds = NULL;
1758         }
1759 }
1760
1761 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1762 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1763 {
1764         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1765
1766         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1767         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1768                 wake_up(&tctx->wait);
1769         put_task_struct_many(task, nr);
1770 }
1771
1772 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1773 {
1774         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1775
1776         io_dismantle_req(req);
1777         io_put_task(req->task, 1);
1778
1779         kmem_cache_free(req_cachep, req);
1780         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1781 }
1782
1783 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
1784 {
1785         struct io_kiocb *nxt = req->link;
1786
1787         req->link = nxt->link;
1788         nxt->link = NULL;
1789 }
1790
1791 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1792         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1793 {
1794         struct io_kiocb *link = req->link;
1795
1796         /*
1797          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1798          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1799          */
1800         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1801                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1802
1803                 io_remove_next_linked(req);
1804                 link->timeout.head = NULL;
1805                 if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1806                         io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data,
1807                                              -ECANCELED, 0);
1808                         io_put_req_deferred(link, 1);
1809                         return true;
1810                 }
1811         }
1812         return false;
1813 }
1814
1815 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1816         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1817 {
1818         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
1819
1820         req->link = NULL;
1821         while (link) {
1822                 nxt = link->link;
1823                 link->link = NULL;
1824
1825                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1826                 io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data, -ECANCELED, 0);
1827                 io_put_req_deferred(link, 2);
1828                 link = nxt;
1829         }
1830 }
1831
1832 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
1833         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1834 {
1835         bool posted = false;
1836
1837         if (likely(req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT))
1838                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
1839         if (unlikely((req->flags & REQ_F_FAIL) &&
1840                      !(req->flags & REQ_F_HARDLINK))) {
1841                 posted |= (req->link != NULL);
1842                 io_fail_links(req);
1843         }
1844         return posted;
1845 }
1846
1847 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1848 {
1849         struct io_kiocb *nxt;
1850
1851         /*
1852          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1853          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1854          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1855          * of the chain.
1856          */
1857         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL)) {
1858                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1859                 unsigned long flags;
1860                 bool posted;
1861
1862                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1863                 posted = io_disarm_next(req);
1864                 if (posted)
1865                         io_commit_cqring(req->ctx);
1866                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1867                 if (posted)
1868                         io_cqring_ev_posted(ctx);
1869         }
1870         nxt = req->link;
1871         req->link = NULL;
1872         return nxt;
1873 }
1874
1875 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1876 {
1877         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
1878                 return NULL;
1879         return __io_req_find_next(req);
1880 }
1881
1882 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx)
1883 {
1884         if (!ctx)
1885                 return;
1886         if (ctx->submit_state.comp.nr) {
1887                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1888                 io_submit_flush_completions(&ctx->submit_state.comp, ctx);
1889                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1890         }
1891         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1892 }
1893
1894 static bool __tctx_task_work(struct io_uring_task *tctx)
1895 {
1896         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1897         struct io_wq_work_list list;
1898         struct io_wq_work_node *node;
1899
1900         if (wq_list_empty(&tctx->task_list))
1901                 return false;
1902
1903         spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
1904         list = tctx->task_list;
1905         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
1906         spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1907
1908         node = list.first;
1909         while (node) {
1910                 struct io_wq_work_node *next = node->next;
1911                 struct io_kiocb *req;
1912
1913                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1914                 if (req->ctx != ctx) {
1915                         ctx_flush_and_put(ctx);
1916                         ctx = req->ctx;
1917                         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1918                 }
1919
1920                 req->task_work.func(&req->task_work);
1921                 node = next;
1922         }
1923
1924         ctx_flush_and_put(ctx);
1925         return list.first != NULL;
1926 }
1927
1928 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1929 {
1930         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task, task_work);
1931
1932         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1933
1934         while (__tctx_task_work(tctx))
1935                 cond_resched();
1936 }
1937
1938 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
1939 {
1940         struct task_struct *tsk = req->task;
1941         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
1942         enum task_work_notify_mode notify;
1943         struct io_wq_work_node *node, *prev;
1944         unsigned long flags;
1945         int ret = 0;
1946
1947         if (unlikely(tsk->flags & PF_EXITING))
1948                 return -ESRCH;
1949
1950         WARN_ON_ONCE(!tctx);
1951
1952         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1953         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
1954         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1955
1956         /* task_work already pending, we're done */
1957         if (test_bit(0, &tctx->task_state) ||
1958             test_and_set_bit(0, &tctx->task_state))
1959                 return 0;
1960
1961         /*
1962          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
1963          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
1964          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
1965          * will do the job.
1966          */
1967         notify = (req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ? TWA_NONE : TWA_SIGNAL;
1968
1969         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify)) {
1970                 wake_up_process(tsk);
1971                 return 0;
1972         }
1973
1974         /*
1975          * Slow path - we failed, find and delete work. if the work is not
1976          * in the list, it got run and we're fine.
1977          */
1978         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1979         wq_list_for_each(node, prev, &tctx->task_list) {
1980                 if (&req->io_task_work.node == node) {
1981                         wq_list_del(&tctx->task_list, node, prev);
1982                         ret = 1;
1983                         break;
1984                 }
1985         }
1986         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1987         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1988         return ret;
1989 }
1990
1991 static bool io_run_task_work_head(struct callback_head **work_head)
1992 {
1993         struct callback_head *work, *next;
1994         bool executed = false;
1995
1996         do {
1997                 work = xchg(work_head, NULL);
1998                 if (!work)
1999                         break;
2000
2001                 do {
2002                         next = work->next;
2003                         work->func(work);
2004                         work = next;
2005                         cond_resched();
2006                 } while (work);
2007                 executed = true;
2008         } while (1);
2009
2010         return executed;
2011 }
2012
2013 static void io_task_work_add_head(struct callback_head **work_head,
2014                                   struct callback_head *task_work)
2015 {
2016         struct callback_head *head;
2017
2018         do {
2019                 head = READ_ONCE(*work_head);
2020                 task_work->next = head;
2021         } while (cmpxchg(work_head, head, task_work) != head);
2022 }
2023
2024 static void io_req_task_work_add_fallback(struct io_kiocb *req,
2025                                           task_work_func_t cb)
2026 {
2027         init_task_work(&req->task_work, cb);
2028         io_task_work_add_head(&req->ctx->exit_task_work, &req->task_work);
2029 }
2030
2031 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
2032 {
2033         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2034         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2035
2036         /* ctx is guaranteed to stay alive while we hold uring_lock */
2037         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2038         io_req_complete_failed(req, req->result);
2039         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2040 }
2041
2042 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2043 {
2044         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2045
2046         /* ctx stays valid until unlock, even if we drop all ours ctx->refs */
2047         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2048         if (!(current->flags & PF_EXITING) && !current->in_execve)
2049                 __io_queue_sqe(req);
2050         else
2051                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
2052         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2053 }
2054
2055 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2056 {
2057         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2058
2059         __io_req_task_submit(req);
2060 }
2061
2062 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2063 {
2064         req->result = ret;
2065         req->task_work.func = io_req_task_cancel;
2066
2067         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2068                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
2069 }
2070
2071 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2072 {
2073         req->task_work.func = io_req_task_submit;
2074
2075         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2076                 io_req_task_queue_fail(req, -ECANCELED);
2077 }
2078
2079 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2080 {
2081         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2082
2083         if (nxt)
2084                 io_req_task_queue(nxt);
2085 }
2086
2087 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2088 {
2089         io_queue_next(req);
2090         __io_free_req(req);
2091 }
2092
2093 struct req_batch {
2094         struct task_struct      *task;
2095         int                     task_refs;
2096         int                     ctx_refs;
2097 };
2098
2099 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2100 {
2101         rb->task_refs = 0;
2102         rb->ctx_refs = 0;
2103         rb->task = NULL;
2104 }
2105
2106 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2107                                      struct req_batch *rb)
2108 {
2109         if (rb->task)
2110                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2111         if (rb->ctx_refs)
2112                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2113 }
2114
2115 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2116                               struct io_submit_state *state)
2117 {
2118         io_queue_next(req);
2119         io_dismantle_req(req);
2120
2121         if (req->task != rb->task) {
2122                 if (rb->task)
2123                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2124                 rb->task = req->task;
2125                 rb->task_refs = 0;
2126         }
2127         rb->task_refs++;
2128         rb->ctx_refs++;
2129
2130         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2131                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2132         else
2133                 list_add(&req->compl.list, &state->comp.free_list);
2134 }
2135
2136 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
2137                                         struct io_ring_ctx *ctx)
2138 {
2139         int i, nr = cs->nr;
2140         struct io_kiocb *req;
2141         struct req_batch rb;
2142
2143         io_init_req_batch(&rb);
2144         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2145         for (i = 0; i < nr; i++) {
2146                 req = cs->reqs[i];
2147                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result,
2148                                         req->compl.cflags);
2149         }
2150         io_commit_cqring(ctx);
2151         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2152
2153         io_cqring_ev_posted(ctx);
2154         for (i = 0; i < nr; i++) {
2155                 req = cs->reqs[i];
2156
2157                 /* submission and completion refs */
2158                 if (req_ref_sub_and_test(req, 2))
2159                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2160         }
2161
2162         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2163         cs->nr = 0;
2164 }
2165
2166 /*
2167  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2168  * was the last reference to this request.
2169  */
2170 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2171 {
2172         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2173
2174         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2175                 nxt = io_req_find_next(req);
2176                 __io_free_req(req);
2177         }
2178         return nxt;
2179 }
2180
2181 static inline void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2182 {
2183         if (req_ref_put_and_test(req))
2184                 io_free_req(req);
2185 }
2186
2187 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2188 {
2189         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2190
2191         io_free_req(req);
2192 }
2193
2194 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2195 {
2196         req->task_work.func = io_put_req_deferred_cb;
2197         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2198                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_put_req_deferred_cb);
2199 }
2200
2201 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2202 {
2203         if (req_ref_sub_and_test(req, refs))
2204                 io_free_req_deferred(req);
2205 }
2206
2207 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2208 {
2209         /* See comment at the top of this file */
2210         smp_rmb();
2211         return __io_cqring_events(ctx);
2212 }
2213
2214 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2215 {
2216         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2217
2218         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2219         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2220 }
2221
2222 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2223 {
2224         unsigned int cflags;
2225
2226         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2227         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2228         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2229         kfree(kbuf);
2230         return cflags;
2231 }
2232
2233 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2234 {
2235         struct io_buffer *kbuf;
2236
2237         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2238         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2239 }
2240
2241 static inline bool io_run_task_work(void)
2242 {
2243         /*
2244          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2245          * not add work to such a task.
2246          */
2247         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2248                 return false;
2249         if (current->task_works) {
2250                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2251                 task_work_run();
2252                 return true;
2253         }
2254
2255         return false;
2256 }
2257
2258 /*
2259  * Find and free completed poll iocbs
2260  */
2261 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2262                                struct list_head *done)
2263 {
2264         struct req_batch rb;
2265         struct io_kiocb *req;
2266
2267         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2268         smp_rmb();
2269
2270         io_init_req_batch(&rb);
2271         while (!list_empty(done)) {
2272                 int cflags = 0;
2273
2274                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2275                 list_del(&req->inflight_entry);
2276
2277                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN &&
2278                     !(req->flags & REQ_F_DONT_REISSUE)) {
2279                         req->iopoll_completed = 0;
2280                         req_ref_get(req);
2281                         io_queue_async_work(req);
2282                         continue;
2283                 }
2284
2285                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2286                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2287
2288                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result, cflags);
2289                 (*nr_events)++;
2290
2291                 if (req_ref_put_and_test(req))
2292                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2293         }
2294
2295         io_commit_cqring(ctx);
2296         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2297         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2298 }
2299
2300 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2301                         long min)
2302 {
2303         struct io_kiocb *req, *tmp;
2304         LIST_HEAD(done);
2305         bool spin;
2306         int ret;
2307
2308         /*
2309          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2310          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2311          */
2312         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2313
2314         ret = 0;
2315         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2316                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2317
2318                 /*
2319                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2320                  * If we find a request that requires polling, break out
2321                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2322                  */
2323                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2324                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2325                         continue;
2326                 }
2327                 if (!list_empty(&done))
2328                         break;
2329
2330                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2331                 if (ret < 0)
2332                         break;
2333
2334                 /* iopoll may have completed current req */
2335                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2336                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2337
2338                 if (ret && spin)
2339                         spin = false;
2340                 ret = 0;
2341         }
2342
2343         if (!list_empty(&done))
2344                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2345
2346         return ret;
2347 }
2348
2349 /*
2350  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2351  * find and complete them.
2352  */
2353 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2354 {
2355         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2356                 return;
2357
2358         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2359         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2360                 unsigned int nr_events = 0;
2361
2362                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2363
2364                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2365                 if (nr_events == 0)
2366                         break;
2367                 /*
2368                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2369                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2370                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2371                  */
2372                 if (need_resched()) {
2373                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2374                         cond_resched();
2375                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2376                 }
2377         }
2378         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2379 }
2380
2381 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2382 {
2383         unsigned int nr_events = 0;
2384         int ret = 0;
2385
2386         /*
2387          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2388          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2389          * that got punted to a workqueue.
2390          */
2391         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2392         /*
2393          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2394          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2395          * already triggered a CQE (eg in error).
2396          */
2397         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
2398                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
2399         if (io_cqring_events(ctx))
2400                 goto out;
2401         do {
2402                 /*
2403                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2404                  * application entering polling for a command before it gets
2405                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2406                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2407                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2408                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2409                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2410                  * very same mutex.
2411                  */
2412                 if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2413                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2414                         io_run_task_work();
2415                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2416
2417                         if (list_empty(&ctx->iopoll_list))
2418                                 break;
2419                 }
2420                 ret = io_do_iopoll(ctx, &nr_events, min);
2421         } while (!ret && nr_events < min && !need_resched());
2422 out:
2423         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2424         return ret;
2425 }
2426
2427 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2428 {
2429         /*
2430          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2431          * thread.
2432          */
2433         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2434                 struct super_block *sb = file_inode(req->file)->i_sb;
2435
2436                 __sb_writers_acquired(sb, SB_FREEZE_WRITE);
2437                 sb_end_write(sb);
2438         }
2439 }
2440
2441 #ifdef CONFIG_BLOCK
2442 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2443 {
2444         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2445
2446         if (!rw)
2447                 return !io_req_prep_async(req);
2448         /* may have left rw->iter inconsistent on -EIOCBQUEUED */
2449         iov_iter_revert(&rw->iter, req->result - iov_iter_count(&rw->iter));
2450         return true;
2451 }
2452
2453 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2454 {
2455         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2456         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2457
2458         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2459                 return false;
2460         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2461             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2462                 return false;
2463         /*
2464          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2465          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2466          * -EAGAIN.
2467          */
2468         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2469                 return false;
2470         return true;
2471 }
2472 #else
2473 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2474 {
2475         return false;
2476 }
2477 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2478 {
2479         return false;
2480 }
2481 #endif
2482
2483 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2484                              unsigned int issue_flags)
2485 {
2486         int cflags = 0;
2487
2488         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2489                 kiocb_end_write(req);
2490         if (res != req->result) {
2491                 if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) &&
2492                     io_rw_should_reissue(req)) {
2493                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2494                         return;
2495                 }
2496                 req_set_fail(req);
2497         }
2498         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2499                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2500         __io_req_complete(req, issue_flags, res, cflags);
2501 }
2502
2503 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2504 {
2505         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2506
2507         __io_complete_rw(req, res, res2, 0);
2508 }
2509
2510 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2511 {
2512         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2513
2514         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2515                 kiocb_end_write(req);
2516         if (unlikely(res != req->result)) {
2517                 if (!(res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req) &&
2518                     io_resubmit_prep(req))) {
2519                         req_set_fail(req);
2520                         req->flags |= REQ_F_DONT_REISSUE;
2521                 }
2522         }
2523
2524         WRITE_ONCE(req->result, res);
2525         /* order with io_iopoll_complete() checking ->result */
2526         smp_wmb();
2527         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2528 }
2529
2530 /*
2531  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2532  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2533  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
2534  * accessing the kiocb cookie.
2535  */
2536 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2537 {
2538         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2539         const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
2540
2541         /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
2542         if (unlikely(in_async))
2543                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2544
2545         /*
2546          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2547          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2548          * different devices.
2549          */
2550         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2551                 ctx->poll_multi_file = false;
2552         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2553                 struct io_kiocb *list_req;
2554
2555                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2556                                                 inflight_entry);
2557                 if (list_req->file != req->file)
2558                         ctx->poll_multi_file = true;
2559         }
2560
2561         /*
2562          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2563          * it to the front so we find it first.
2564          */
2565         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2566                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2567         else
2568                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2569
2570         if (unlikely(in_async)) {
2571                 /*
2572                  * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
2573                  * in sq thread task context or in io worker task context. If
2574                  * current task context is sq thread, we don't need to check
2575                  * whether should wake up sq thread.
2576                  */
2577                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2578                     wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2579                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2580
2581                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2582         }
2583 }
2584
2585 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2586 {
2587         if (state->file_refs) {
2588                 fput_many(state->file, state->file_refs);
2589                 state->file_refs = 0;
2590         }
2591 }
2592
2593 /*
2594  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2595  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2596  * has more than one submission.
2597  */
2598 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2599 {
2600         if (!state)
2601                 return fget(fd);
2602
2603         if (state->file_refs) {
2604                 if (state->fd == fd) {
2605                         state->file_refs--;
2606                         return state->file;
2607                 }
2608                 io_state_file_put(state);
2609         }
2610         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2611         if (unlikely(!state->file))
2612                 return NULL;
2613
2614         state->fd = fd;
2615         state->file_refs = state->ios_left - 1;
2616         return state->file;
2617 }
2618
2619 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2620 {
2621         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2622 }
2623
2624 /*
2625  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2626  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2627  * inline.
2628  */
2629 static bool __io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2630 {
2631         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2632
2633         if (S_ISBLK(mode)) {
2634                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2635                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2636                         return true;
2637                 return false;
2638         }
2639         if (S_ISSOCK(mode))
2640                 return true;
2641         if (S_ISREG(mode)) {
2642                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2643                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2644                     file->f_op != &io_uring_fops)
2645                         return true;
2646                 return false;
2647         }
2648
2649         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2650         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2651                 return true;
2652
2653         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2654                 return false;
2655
2656         if (rw == READ)
2657                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2658
2659         return file->f_op->write_iter != NULL;
2660 }
2661
2662 static bool io_file_supports_async(struct io_kiocb *req, int rw)
2663 {
2664         if (rw == READ && (req->flags & REQ_F_ASYNC_READ))
2665                 return true;
2666         else if (rw == WRITE && (req->flags & REQ_F_ASYNC_WRITE))
2667                 return true;
2668
2669         return __io_file_supports_async(req->file, rw);
2670 }
2671
2672 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2673 {
2674         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2675         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2676         struct file *file = req->file;
2677         unsigned ioprio;
2678         int ret;
2679
2680         if (!(req->flags & REQ_F_ISREG) && S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2681                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2682
2683         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2684         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2685                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2686                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2687         }
2688         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2689         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2690         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2691         if (unlikely(ret))
2692                 return ret;
2693
2694         /* don't allow async punt for O_NONBLOCK or RWF_NOWAIT */
2695         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) || (file->f_flags & O_NONBLOCK))
2696                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2697
2698         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2699         if (ioprio) {
2700                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2701                 if (ret)
2702                         return ret;
2703
2704                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2705         } else
2706                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2707
2708         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2709                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2710                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2711                         return -EOPNOTSUPP;
2712
2713                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2714                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2715                 req->iopoll_completed = 0;
2716         } else {
2717                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2718                         return -EINVAL;
2719                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2720         }
2721
2722         if (req->opcode == IORING_OP_READ_FIXED ||
2723             req->opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2724                 req->imu = NULL;
2725                 io_req_set_rsrc_node(req);
2726         }
2727
2728         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2729         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2730         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2731         return 0;
2732 }
2733
2734 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2735 {
2736         switch (ret) {
2737         case -EIOCBQUEUED:
2738                 break;
2739         case -ERESTARTSYS:
2740         case -ERESTARTNOINTR:
2741         case -ERESTARTNOHAND:
2742         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2743                 /*
2744                  * We can't just restart the syscall, since previously
2745                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2746                  * IO with EINTR.
2747                  */
2748                 ret = -EINTR;
2749                 fallthrough;
2750         default:
2751                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2752         }
2753 }
2754
2755 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2756                        unsigned int issue_flags)
2757 {
2758         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2759         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2760         bool check_reissue = kiocb->ki_complete == io_complete_rw;
2761
2762         /* add previously done IO, if any */
2763         if (io && io->bytes_done > 0) {
2764                 if (ret < 0)
2765                         ret = io->bytes_done;
2766                 else
2767                         ret += io->bytes_done;
2768         }
2769
2770         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2771                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2772         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2773                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2774         else
2775                 io_rw_done(kiocb, ret);
2776
2777         if (check_reissue && req->flags & REQ_F_REISSUE) {
2778                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
2779                 if (io_resubmit_prep(req)) {
2780                         req_ref_get(req);
2781                         io_queue_async_work(req);
2782                 } else {
2783                         int cflags = 0;
2784
2785                         req_set_fail(req);
2786                         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2787                                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2788                         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
2789                 }
2790         }
2791 }
2792
2793 static int __io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter,
2794                              struct io_mapped_ubuf *imu)
2795 {
2796         size_t len = req->rw.len;
2797         u64 buf_end, buf_addr = req->rw.addr;
2798         size_t offset;
2799
2800         if (unlikely(check_add_overflow(buf_addr, (u64)len, &buf_end)))
2801                 return -EFAULT;
2802         /* not inside the mapped region */
2803         if (unlikely(buf_addr < imu->ubuf || buf_end > imu->ubuf_end))
2804                 return -EFAULT;
2805
2806         /*
2807          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2808          * and advance us to the beginning.
2809          */
2810         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2811         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2812
2813         if (offset) {
2814                 /*
2815                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2816                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2817                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2818                  * we know that:
2819                  *
2820                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2821                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2822                  *    first and last bvec
2823                  *
2824                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2825                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2826                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2827                  * since we can just skip the first segment, which may not
2828                  * be PAGE_SIZE aligned.
2829                  */
2830                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2831
2832                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2833                         iov_iter_advance(iter, offset);
2834                 } else {
2835                         unsigned long seg_skip;
2836
2837                         /* skip first vec */
2838                         offset -= bvec->bv_len;
2839                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2840
2841                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2842                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2843                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2844                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2845                 }
2846         }
2847
2848         return 0;
2849 }
2850
2851 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
2852 {
2853         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2854         struct io_mapped_ubuf *imu = req->imu;
2855         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2856
2857         if (likely(!imu)) {
2858                 if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2859                         return -EFAULT;
2860                 index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2861                 imu = READ_ONCE(ctx->user_bufs[index]);
2862                 req->imu = imu;
2863         }
2864         return __io_import_fixed(req, rw, iter, imu);
2865 }
2866
2867 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2868 {
2869         if (needs_lock)
2870                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2871 }
2872
2873 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2874 {
2875         /*
2876          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2877          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2878          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2879          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2880          */
2881         if (needs_lock)
2882                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2883 }
2884
2885 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2886                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2887                                           bool needs_lock)
2888 {
2889         struct io_buffer *head;
2890
2891         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2892                 return kbuf;
2893
2894         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2895
2896         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2897
2898         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2899         if (head) {
2900                 if (!list_empty(&head->list)) {
2901                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2902                                                         list);
2903                         list_del(&kbuf->list);
2904                 } else {
2905                         kbuf = head;
2906                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2907                 }
2908                 if (*len > kbuf->len)
2909                         *len = kbuf->len;
2910         } else {
2911                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2912         }
2913
2914         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2915
2916         return kbuf;
2917 }
2918
2919 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2920                                         bool needs_lock)
2921 {
2922         struct io_buffer *kbuf;
2923         u16 bgid;
2924
2925         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2926         bgid = req->buf_index;
2927         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2928         if (IS_ERR(kbuf))
2929                 return kbuf;
2930         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2931         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2932         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2933 }
2934
2935 #ifdef CONFIG_COMPAT
2936 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2937                                 bool needs_lock)
2938 {
2939         struct compat_iovec __user *uiov;
2940         compat_ssize_t clen;
2941         void __user *buf;
2942         ssize_t len;
2943
2944         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2945         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2946                 return -EFAULT;
2947         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2948                 return -EFAULT;
2949         if (clen < 0)
2950                 return -EINVAL;
2951
2952         len = clen;
2953         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2954         if (IS_ERR(buf))
2955                 return PTR_ERR(buf);
2956         iov[0].iov_base = buf;
2957         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2958         return 0;
2959 }
2960 #endif
2961
2962 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2963                                       bool needs_lock)
2964 {
2965         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2966         void __user *buf;
2967         ssize_t len;
2968
2969         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2970                 return -EFAULT;
2971
2972         len = iov[0].iov_len;
2973         if (len < 0)
2974                 return -EINVAL;
2975         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2976         if (IS_ERR(buf))
2977                 return PTR_ERR(buf);
2978         iov[0].iov_base = buf;
2979         iov[0].iov_len = len;
2980         return 0;
2981 }
2982
2983 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2984                                     bool needs_lock)
2985 {
2986         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2987                 struct io_buffer *kbuf;
2988
2989                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2990                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2991                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2992                 return 0;
2993         }
2994         if (req->rw.len != 1)
2995                 return -EINVAL;
2996
2997 #ifdef CONFIG_COMPAT
2998         if (req->ctx->compat)
2999                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
3000 #endif
3001
3002         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
3003 }
3004
3005 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
3006                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
3007 {
3008         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3009         size_t sqe_len = req->rw.len;
3010         u8 opcode = req->opcode;
3011         ssize_t ret;
3012
3013         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3014                 *iovec = NULL;
3015                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3016         }
3017
3018         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3019         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3020                 return -EINVAL;
3021
3022         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3023                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3024                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3025                         if (IS_ERR(buf))
3026                                 return PTR_ERR(buf);
3027                         req->rw.len = sqe_len;
3028                 }
3029
3030                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3031                 *iovec = NULL;
3032                 return ret;
3033         }
3034
3035         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3036                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3037                 if (!ret)
3038                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
3039                 *iovec = NULL;
3040                 return ret;
3041         }
3042
3043         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3044                               req->ctx->compat);
3045 }
3046
3047 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3048 {
3049         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3050 }
3051
3052 /*
3053  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3054  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3055  */
3056 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3057 {
3058         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3059         struct file *file = req->file;
3060         ssize_t ret = 0;
3061
3062         /*
3063          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3064          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3065          * the kiocb to be handled from an async context.
3066          */
3067         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3068                 return -EOPNOTSUPP;
3069         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3070                 return -EAGAIN;
3071
3072         while (iov_iter_count(iter)) {
3073                 struct iovec iovec;
3074                 ssize_t nr;
3075
3076                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3077                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3078                 } else {
3079                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3080                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3081                 }
3082
3083                 if (rw == READ) {
3084                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3085                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3086                 } else {
3087                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3088                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3089                 }
3090
3091                 if (nr < 0) {
3092                         if (!ret)
3093                                 ret = nr;
3094                         break;
3095                 }
3096                 ret += nr;
3097                 if (nr != iovec.iov_len)
3098                         break;
3099                 req->rw.len -= nr;
3100                 req->rw.addr += nr;
3101                 iov_iter_advance(iter, nr);
3102         }
3103
3104         return ret;
3105 }
3106
3107 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3108                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3109 {
3110         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3111
3112         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3113         rw->free_iovec = iovec;
3114         rw->bytes_done = 0;
3115         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3116         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3117                 return;
3118         if (!iovec) {
3119                 unsigned iov_off = 0;
3120
3121                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3122                 if (iter->iov != fast_iov) {
3123                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3124                         rw->iter.iov += iov_off;
3125                 }
3126                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3127                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3128                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3129         } else {
3130                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3131         }
3132 }
3133
3134 static inline int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3135 {
3136         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3137         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3138         return req->async_data == NULL;
3139 }
3140
3141 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3142                              const struct iovec *fast_iov,
3143                              struct iov_iter *iter, bool force)
3144 {
3145         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
3146                 return 0;
3147         if (!req->async_data) {
3148                 if (io_alloc_async_data(req)) {
3149                         kfree(iovec);
3150                         return -ENOMEM;
3151                 }
3152
3153                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3154         }
3155         return 0;
3156 }
3157
3158 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3159 {
3160         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3161         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3162         int ret;
3163
3164         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3165         if (unlikely(ret < 0))
3166                 return ret;
3167
3168         iorw->bytes_done = 0;
3169         iorw->free_iovec = iov;
3170         if (iov)
3171                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3172         return 0;
3173 }
3174
3175 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3176 {
3177         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3178                 return -EBADF;
3179         return io_prep_rw(req, sqe);
3180 }
3181
3182 /*
3183  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3184  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3185  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3186  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3187  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3188  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3189  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3190  * slow path.
3191  */
3192 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3193                              int sync, void *arg)
3194 {
3195         struct wait_page_queue *wpq;
3196         struct io_kiocb *req = wait->private;
3197         struct wait_page_key *key = arg;
3198
3199         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3200
3201         if (!wake_page_match(wpq, key))
3202                 return 0;
3203
3204         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3205         list_del_init(&wait->entry);
3206
3207         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3208         req_ref_get(req);
3209         io_req_task_queue(req);
3210         return 1;
3211 }
3212
3213 /*
3214  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3215  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3216  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3217  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3218  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3219  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3220  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3221  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3222  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3223  * async worker threads for a blocking retry.
3224  */
3225 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3226 {
3227         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3228         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3229         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3230
3231         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3232         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3233                 return false;
3234
3235         /* Only for buffered IO */
3236         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3237                 return false;
3238
3239         /*
3240          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3241          * support callback based unlocks
3242          */
3243         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3244                 return false;
3245
3246         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3247         wait->wait.private = req;
3248         wait->wait.flags = 0;
3249         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3250         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3251         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3252         kiocb->ki_waitq = wait;
3253         return true;
3254 }
3255
3256 static inline int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3257 {
3258         if (req->file->f_op->read_iter)
3259                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3260         else if (req->file->f_op->read)
3261                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3262         else
3263                 return -EINVAL;
3264 }
3265
3266 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3267 {
3268         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3269         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3270         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3271         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3272         ssize_t io_size, ret, ret2;
3273         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3274
3275         if (rw) {
3276                 iter = &rw->iter;
3277                 iovec = NULL;
3278         } else {
3279                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3280                 if (ret < 0)
3281                         return ret;
3282         }
3283         io_size = iov_iter_count(iter);
3284         req->result = io_size;
3285
3286         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3287         if (!force_nonblock)
3288                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3289         else
3290                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3291
3292         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3293         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, READ)) {
3294                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3295                 return ret ?: -EAGAIN;
3296         }
3297
3298         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3299         if (unlikely(ret)) {
3300                 kfree(iovec);
3301                 return ret;
3302         }
3303
3304         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3305
3306         if (ret == -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
3307                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3308                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3309                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3310                         goto done;
3311                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3312                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3313                         goto done;
3314                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3315                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3316                 ret = 0;
3317         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3318                 goto out_free;
3319         } else if (ret <= 0 || ret == io_size || !force_nonblock ||
3320                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !(req->flags & REQ_F_ISREG)) {
3321                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3322                 goto done;
3323         }
3324
3325         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3326         if (ret2)
3327                 return ret2;
3328
3329         iovec = NULL;
3330         rw = req->async_data;
3331         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3332         iter = &rw->iter;
3333
3334         do {
3335                 io_size -= ret;
3336                 rw->bytes_done += ret;
3337                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3338                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3339                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3340                         return -EAGAIN;
3341                 }
3342
3343                 /*
3344                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3345                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3346                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3347                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3348                  */
3349                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3350                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3351                         return 0;
3352                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3353                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3354         } while (ret > 0 && ret < io_size);
3355 done:
3356         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3357 out_free:
3358         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3359         if (iovec)
3360                 kfree(iovec);
3361         return 0;
3362 }
3363
3364 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3365 {
3366         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3367                 return -EBADF;
3368         return io_prep_rw(req, sqe);
3369 }
3370
3371 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3372 {
3373         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3374         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3375         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3376         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3377         ssize_t ret, ret2, io_size;
3378         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3379
3380         if (rw) {
3381                 iter = &rw->iter;
3382                 iovec = NULL;
3383         } else {
3384                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3385                 if (ret < 0)
3386                         return ret;
3387         }
3388         io_size = iov_iter_count(iter);
3389         req->result = io_size;
3390
3391         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3392         if (!force_nonblock)
3393                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3394         else
3395                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3396
3397         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3398         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, WRITE))
3399                 goto copy_iov;
3400
3401         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3402         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3403             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3404                 goto copy_iov;
3405
3406         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3407         if (unlikely(ret))
3408                 goto out_free;
3409
3410         /*
3411          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3412          * which will be released by another thread in
3413          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3414          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3415          * we return to userspace.
3416          */
3417         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3418                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3419                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3420                                         SB_FREEZE_WRITE);
3421         }
3422         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3423
3424         if (req->file->f_op->write_iter)
3425                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3426         else if (req->file->f_op->write)
3427                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3428         else
3429                 ret2 = -EINVAL;
3430
3431         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3432                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3433                 ret2 = -EAGAIN;
3434         }
3435
3436         /*
3437          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3438          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3439          */
3440         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3441                 ret2 = -EAGAIN;
3442         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3443         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3444                 goto done;
3445         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3446                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3447                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3448                         goto copy_iov;
3449 done:
3450                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3451         } else {
3452 copy_iov:
3453                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3454                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3455                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3456                 return ret ?: -EAGAIN;
3457         }
3458 out_free:
3459         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3460         if (iovec)
3461                 kfree(iovec);
3462         return ret;
3463 }
3464
3465 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3466                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3467 {
3468         struct io_rename *ren = &req->rename;
3469         const char __user *oldf, *newf;
3470
3471         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3472                 return -EBADF;
3473
3474         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3475         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3476         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3477         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3478         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3479
3480         ren->oldpath = getname(oldf);
3481         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3482                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3483
3484         ren->newpath = getname(newf);
3485         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3486                 putname(ren->oldpath);
3487                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3488         }
3489
3490         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3491         return 0;
3492 }
3493
3494 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3495 {
3496         struct io_rename *ren = &req->rename;
3497         int ret;
3498
3499         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3500                 return -EAGAIN;
3501
3502         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3503                                 ren->newpath, ren->flags);
3504
3505         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3506         if (ret < 0)
3507                 req_set_fail(req);
3508         io_req_complete(req, ret);
3509         return 0;
3510 }
3511
3512 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3513                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3514 {
3515         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3516         const char __user *fname;
3517
3518         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3519                 return -EBADF;
3520
3521         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3522
3523         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3524         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3525                 return -EINVAL;
3526
3527         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3528         un->filename = getname(fname);
3529         if (IS_ERR(un->filename))
3530                 return PTR_ERR(un->filename);
3531
3532         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3533         return 0;
3534 }
3535
3536 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3537 {
3538         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3539         int ret;
3540
3541         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3542                 return -EAGAIN;
3543
3544         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3545                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3546         else
3547                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3548
3549         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3550         if (ret < 0)
3551                 req_set_fail(req);
3552         io_req_complete(req, ret);
3553         return 0;
3554 }
3555
3556 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3557                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3558 {
3559 #if defined(CONFIG_NET)
3560         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3561                 return -EINVAL;
3562         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3563             sqe->buf_index)
3564                 return -EINVAL;
3565
3566         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3567         return 0;
3568 #else
3569         return -EOPNOTSUPP;
3570 #endif
3571 }
3572
3573 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3574 {
3575 #if defined(CONFIG_NET)
3576         struct socket *sock;
3577         int ret;
3578
3579         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3580                 return -EAGAIN;
3581
3582         sock = sock_from_file(req->file);
3583         if (unlikely(!sock))
3584                 return -ENOTSOCK;
3585
3586         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3587         if (ret < 0)
3588                 req_set_fail(req);
3589         io_req_complete(req, ret);
3590         return 0;
3591 #else
3592         return -EOPNOTSUPP;
3593 #endif
3594 }
3595
3596 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3597                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3598 {
3599         struct io_splice* sp = &req->splice;
3600         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3601
3602         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3603                 return -EINVAL;
3604
3605         sp->file_in = NULL;
3606         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3607         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3608
3609         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3610                 return -EINVAL;
3611
3612         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3613                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3614         if (!sp->file_in)
3615                 return -EBADF;
3616         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3617         return 0;
3618 }
3619
3620 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3621                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3622 {
3623         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3624                 return -EINVAL;
3625         return __io_splice_prep(req, sqe);
3626 }
3627
3628 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3629 {
3630         struct io_splice *sp = &req->splice;
3631         struct file *in = sp->file_in;
3632         struct file *out = sp->file_out;
3633         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3634         long ret = 0;
3635
3636         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3637                 return -EAGAIN;
3638         if (sp->len)
3639                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3640
3641         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3642                 io_put_file(in);
3643         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3644
3645         if (ret != sp->len)
3646                 req_set_fail(req);
3647         io_req_complete(req, ret);
3648         return 0;
3649 }
3650
3651 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3652 {
3653         struct io_splice* sp = &req->splice;
3654
3655         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3656         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3657         return __io_splice_prep(req, sqe);
3658 }
3659
3660 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3661 {
3662         struct io_splice *sp = &req->splice;
3663         struct file *in = sp->file_in;
3664         struct file *out = sp->file_out;
3665         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3666         loff_t *poff_in, *poff_out;
3667         long ret = 0;
3668
3669         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3670                 return -EAGAIN;
3671
3672         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3673         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3674
3675         if (sp->len)
3676                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3677
3678         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3679                 io_put_file(in);
3680         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3681
3682         if (ret != sp->len)
3683                 req_set_fail(req);
3684         io_req_complete(req, ret);
3685         return 0;
3686 }
3687
3688 /*
3689  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3690  */
3691 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3692 {
3693         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3694
3695         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3696                 return -EINVAL;
3697
3698         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
3699         return 0;
3700 }
3701
3702 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3703 {
3704         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3705
3706         if (!req->file)
3707                 return -EBADF;
3708
3709         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3710                 return -EINVAL;
3711         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3712                 return -EINVAL;
3713
3714         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3715         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3716                 return -EINVAL;
3717
3718         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3719         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3720         return 0;
3721 }
3722
3723 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3724 {
3725         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3726         int ret;
3727
3728         /* fsync always requires a blocking context */
3729         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3730                 return -EAGAIN;
3731
3732         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3733                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3734                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3735         if (ret < 0)
3736                 req_set_fail(req);
3737         io_req_complete(req, ret);
3738         return 0;
3739 }
3740
3741 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3742                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3743 {
3744         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3745                 return -EINVAL;
3746         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3747                 return -EINVAL;
3748
3749         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3750         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3751         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3752         return 0;
3753 }
3754
3755 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3756 {
3757         int ret;
3758
3759         /* fallocate always requiring blocking context */
3760         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3761                 return -EAGAIN;
3762         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3763                                 req->sync.len);
3764         if (ret < 0)
3765                 req_set_fail(req);
3766         io_req_complete(req, ret);
3767         return 0;
3768 }
3769
3770 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3771 {
3772         const char __user *fname;
3773         int ret;
3774
3775         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3776                 return -EINVAL;
3777         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3778                 return -EBADF;
3779
3780         /* open.how should be already initialised */
3781         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3782                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3783
3784         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3785         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3786         req->open.filename = getname(fname);
3787         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3788                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3789                 req->open.filename = NULL;
3790                 return ret;
3791         }
3792         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3793         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3794         return 0;
3795 }
3796
3797 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3798 {
3799         u64 flags, mode;
3800
3801         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3802                 return -EINVAL;
3803         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3804         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3805         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3806         return __io_openat_prep(req, sqe);
3807 }
3808
3809 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3810 {
3811         struct open_how __user *how;
3812         size_t len;
3813         int ret;
3814
3815         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3816                 return -EINVAL;
3817         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3818         len = READ_ONCE(sqe->len);
3819         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3820                 return -EINVAL;
3821
3822         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3823                                         len);
3824         if (ret)
3825                 return ret;
3826
3827         return __io_openat_prep(req, sqe);
3828 }
3829
3830 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3831 {
3832         struct open_flags op;
3833         struct file *file;
3834         bool nonblock_set;
3835         bool resolve_nonblock;
3836         int ret;
3837
3838         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3839         if (ret)
3840                 goto err;
3841         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
3842         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
3843         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
3844                 /*
3845                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
3846                  * it'll always -EAGAIN
3847                  */
3848                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
3849                         return -EAGAIN;
3850                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
3851                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
3852         }
3853
3854         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3855         if (ret < 0)
3856                 goto err;
3857
3858         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3859         /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
3860         if ((!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) &&
3861             file == ERR_PTR(-EAGAIN)) {
3862                 /*
3863                  * We could hang on to this 'fd', but seems like marginal
3864                  * gain for something that is now known to be a slower path.
3865                  * So just put it, and we'll get a new one when we retry.
3866                  */
3867                 put_unused_fd(ret);
3868                 return -EAGAIN;
3869         }
3870
3871         if (IS_ERR(file)) {
3872                 put_unused_fd(ret);
3873                 ret = PTR_ERR(file);
3874         } else {
3875                 if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
3876                         file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
3877                 fsnotify_open(file);
3878                 fd_install(ret, file);
3879         }
3880 err:
3881         putname(req->open.filename);
3882         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3883         if (ret < 0)
3884                 req_set_fail(req);
3885         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3886         return 0;
3887 }
3888
3889 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3890 {
3891         return io_openat2(req, issue_flags);
3892 }
3893
3894 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3895                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3896 {
3897         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3898         u64 tmp;
3899
3900         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3901                 return -EINVAL;
3902
3903         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3904         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3905                 return -EINVAL;
3906
3907         memset(p, 0, sizeof(*p));
3908         p->nbufs = tmp;
3909         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3910         return 0;
3911 }
3912
3913 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3914                                int bgid, unsigned nbufs)
3915 {
3916         unsigned i = 0;
3917
3918         /* shouldn't happen */
3919         if (!nbufs)
3920                 return 0;
3921
3922         /* the head kbuf is the list itself */
3923         while (!list_empty(&buf->list)) {
3924                 struct io_buffer *nxt;
3925
3926                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3927                 list_del(&nxt->list);
3928                 kfree(nxt);
3929                 if (++i == nbufs)
3930                         return i;
3931         }
3932         i++;
3933         kfree(buf);
3934         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
3935
3936         return i;
3937 }
3938
3939 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3940 {
3941         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3942         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3943         struct io_buffer *head;
3944         int ret = 0;
3945         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3946
3947         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3948
3949         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3950
3951         ret = -ENOENT;
3952         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
3953         if (head)
3954                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3955         if (ret < 0)
3956                 req_set_fail(req);
3957
3958         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
3959         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3960         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3961         return 0;
3962 }
3963
3964 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3965                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3966 {
3967         unsigned long size, tmp_check;
3968         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3969         u64 tmp;
3970
3971         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3972                 return -EINVAL;
3973
3974         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3975         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3976                 return -E2BIG;
3977         p->nbufs = tmp;
3978         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3979         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3980
3981         if (check_mul_overflow((unsigned long)p->len, (unsigned long)p->nbufs,
3982                                 &size))
3983                 return -EOVERFLOW;
3984         if (check_add_overflow((unsigned long)p->addr, size, &tmp_check))
3985                 return -EOVERFLOW;
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 = min_t(__u32, pbuf->len, MAX_RW_COUNT);
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(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))
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(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(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(req);
4169         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
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))
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                 return -EAGAIN;
4198
4199         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4200                        ctx->buffer);
4201
4202         if (ret < 0)
4203                 req_set_fail(req);
4204         io_req_complete(req, ret);
4205         return 0;
4206 }
4207
4208 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4209 {
4210         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4211                 return -EINVAL;
4212         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4213             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4214                 return -EINVAL;
4215         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4216                 return -EBADF;
4217
4218         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4219         return 0;
4220 }
4221
4222 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4223 {
4224         struct files_struct *files = current->files;
4225         struct io_close *close = &req->close;
4226         struct fdtable *fdt;
4227         struct file *file = NULL;
4228         int ret = -EBADF;
4229
4230         spin_lock(&files->file_lock);
4231         fdt = files_fdtable(files);
4232         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4233                 spin_unlock(&files->file_lock);
4234                 goto err;
4235         }
4236         file = fdt->fd[close->fd];
4237         if (!file || file->f_op == &io_uring_fops) {
4238                 spin_unlock(&files->file_lock);
4239                 file = NULL;
4240                 goto err;
4241         }
4242
4243         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4244         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4245                 spin_unlock(&files->file_lock);
4246                 return -EAGAIN;
4247         }
4248
4249         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4250         spin_unlock(&files->file_lock);
4251         if (ret < 0) {
4252                 if (ret == -ENOENT)
4253                         ret = -EBADF;
4254                 goto err;
4255         }
4256
4257         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4258         ret = filp_close(file, current->files);
4259 err:
4260         if (ret < 0)
4261                 req_set_fail(req);
4262         if (file)
4263                 fput(file);
4264         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4265         return 0;
4266 }
4267
4268 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4269 {
4270         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4271
4272         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4273                 return -EINVAL;
4274         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4275                 return -EINVAL;
4276
4277         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4278         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4279         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4280         return 0;
4281 }
4282
4283 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4284 {
4285         int ret;
4286
4287         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4288         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4289                 return -EAGAIN;
4290
4291         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4292                                 req->sync.flags);
4293         if (ret < 0)
4294                 req_set_fail(req);
4295         io_req_complete(req, ret);
4296         return 0;
4297 }
4298
4299 #if defined(CONFIG_NET)
4300 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4301                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4302 {
4303         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4304
4305         if (async_msg)
4306                 return -EAGAIN;
4307         if (io_alloc_async_data(req)) {
4308                 kfree(kmsg->free_iov);
4309                 return -ENOMEM;
4310         }
4311         async_msg = req->async_data;
4312         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4313         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4314         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4315         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4316         if (!async_msg->free_iov)
4317                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4318
4319         return -EAGAIN;
4320 }
4321
4322 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4323                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4324 {
4325         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4326         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4327         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4328                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4329 }
4330
4331 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4332 {
4333         int ret;
4334
4335         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4336         if (!ret)
4337                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4338         return ret;
4339 }
4340
4341 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4342 {
4343         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4344
4345         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4346                 return -EINVAL;
4347
4348         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4349         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4350         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4351         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4352                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4353
4354 #ifdef CONFIG_COMPAT
4355         if (req->ctx->compat)
4356                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4357 #endif
4358         return 0;
4359 }
4360
4361 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4362 {
4363         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4364         struct socket *sock;
4365         unsigned flags;
4366         int min_ret = 0;
4367         int ret;
4368
4369         sock = sock_from_file(req->file);
4370         if (unlikely(!sock))
4371                 return -ENOTSOCK;
4372
4373         kmsg = req->async_data;
4374         if (!kmsg) {
4375                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4376                 if (ret)
4377                         return ret;
4378                 kmsg = &iomsg;
4379         }
4380
4381         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4382         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4383                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4384         if (flags & MSG_WAITALL)
4385                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4386
4387         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4388         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4389                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4390         if (ret == -ERESTARTSYS)
4391                 ret = -EINTR;
4392
4393         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4394         if (kmsg->free_iov)
4395                 kfree(kmsg->free_iov);
4396         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4397         if (ret < min_ret)
4398                 req_set_fail(req);
4399         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4400         return 0;
4401 }
4402
4403 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4404 {
4405         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4406         struct msghdr msg;
4407         struct iovec iov;
4408         struct socket *sock;
4409         unsigned flags;
4410         int min_ret = 0;
4411         int ret;
4412
4413         sock = sock_from_file(req->file);
4414         if (unlikely(!sock))
4415                 return -ENOTSOCK;
4416
4417         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4418         if (unlikely(ret))
4419                 return ret;
4420
4421         msg.msg_name = NULL;
4422         msg.msg_control = NULL;
4423         msg.msg_controllen = 0;
4424         msg.msg_namelen = 0;
4425
4426         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4427         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4428                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4429         if (flags & MSG_WAITALL)
4430                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4431
4432         msg.msg_flags = flags;
4433         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4434         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4435                 return -EAGAIN;
4436         if (ret == -ERESTARTSYS)
4437                 ret = -EINTR;
4438
4439         if (ret < min_ret)
4440                 req_set_fail(req);
4441         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4442         return 0;
4443 }
4444
4445 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4446                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4447 {
4448         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4449         struct iovec __user *uiov;
4450         size_t iov_len;
4451         int ret;
4452
4453         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4454                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4455         if (ret)
4456                 return ret;
4457
4458         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4459                 if (iov_len > 1)
4460                         return -EINVAL;
4461                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4462                         return -EFAULT;
4463                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4464                 iomsg->free_iov = NULL;
4465         } else {
4466                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4467                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4468                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4469                                      false);
4470                 if (ret > 0)
4471                         ret = 0;
4472         }
4473
4474         return ret;
4475 }
4476
4477 #ifdef CONFIG_COMPAT
4478 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4479                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4480 {
4481         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4482         struct compat_iovec __user *uiov;
4483         compat_uptr_t ptr;
4484         compat_size_t len;
4485         int ret;
4486
4487         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, sr->umsg_compat, &iomsg->uaddr,
4488                                   &ptr, &len);
4489         if (ret)
4490                 return ret;
4491
4492         uiov = compat_ptr(ptr);
4493         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4494                 compat_ssize_t clen;
4495
4496                 if (len > 1)
4497                         return -EINVAL;
4498                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4499                         return -EFAULT;
4500                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4501                         return -EFAULT;
4502                 if (clen < 0)
4503                         return -EINVAL;
4504                 sr->len = clen;
4505                 iomsg->free_iov = NULL;
4506         } else {
4507                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4508                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4509                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4510                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4511                 if (ret < 0)
4512                         return ret;
4513         }
4514
4515         return 0;
4516 }
4517 #endif
4518
4519 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4520                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4521 {
4522         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4523
4524 #ifdef CONFIG_COMPAT
4525         if (req->ctx->compat)
4526                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4527 #endif
4528
4529         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4530 }
4531
4532 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4533                                                bool needs_lock)
4534 {
4535         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4536         struct io_buffer *kbuf;
4537
4538         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4539         if (IS_ERR(kbuf))
4540                 return kbuf;
4541
4542         sr->kbuf = kbuf;
4543         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4544         return kbuf;
4545 }
4546
4547 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4548 {
4549         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4550 }
4551
4552 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4553 {
4554         int ret;
4555
4556         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4557         if (!ret)
4558                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4559         return ret;
4560 }
4561
4562 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4563 {
4564         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4565
4566         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4567                 return -EINVAL;
4568
4569         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4570         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4571         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4572         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4573         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4574                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4575
4576 #ifdef CONFIG_COMPAT
4577         if (req->ctx->compat)
4578                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4579 #endif
4580         return 0;
4581 }
4582
4583 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4584 {
4585         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4586         struct socket *sock;
4587         struct io_buffer *kbuf;
4588         unsigned flags;
4589         int min_ret = 0;
4590         int ret, cflags = 0;
4591         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4592
4593         sock = sock_from_file(req->file);
4594         if (unlikely(!sock))
4595                 return -ENOTSOCK;
4596
4597         kmsg = req->async_data;
4598         if (!kmsg) {
4599                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4600                 if (ret)
4601                         return ret;
4602                 kmsg = &iomsg;
4603         }
4604
4605         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4606                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4607                 if (IS_ERR(kbuf))
4608                         return PTR_ERR(kbuf);
4609                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4610                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
4611                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
4612                                 1, req->sr_msg.len);
4613         }
4614
4615         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4616         if (force_nonblock)
4617                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4618         if (flags & MSG_WAITALL)
4619                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4620
4621         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4622                                         kmsg->uaddr, flags);
4623         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4624                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4625         if (ret == -ERESTARTSYS)
4626                 ret = -EINTR;
4627
4628         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4629                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4630         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4631         if (kmsg->free_iov)
4632                 kfree(kmsg->free_iov);
4633         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4634         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4635                 req_set_fail(req);
4636         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4637         return 0;
4638 }
4639
4640 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4641 {
4642         struct io_buffer *kbuf;
4643         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4644         struct msghdr msg;
4645         void __user *buf = sr->buf;
4646         struct socket *sock;
4647         struct iovec iov;
4648         unsigned flags;
4649         int min_ret = 0;
4650         int ret, cflags = 0;
4651         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4652
4653         sock = sock_from_file(req->file);
4654         if (unlikely(!sock))
4655                 return -ENOTSOCK;
4656
4657         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4658                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4659                 if (IS_ERR(kbuf))
4660                         return PTR_ERR(kbuf);
4661                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4662         }
4663
4664         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4665         if (unlikely(ret))
4666                 goto out_free;
4667
4668         msg.msg_name = NULL;
4669         msg.msg_control = NULL;
4670         msg.msg_controllen = 0;
4671         msg.msg_namelen = 0;
4672         msg.msg_iocb = NULL;
4673         msg.msg_flags = 0;
4674
4675         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4676         if (force_nonblock)
4677                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4678         if (flags & MSG_WAITALL)
4679                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4680
4681         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4682         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4683                 return -EAGAIN;
4684         if (ret == -ERESTARTSYS)
4685                 ret = -EINTR;
4686 out_free:
4687         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4688                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4689         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4690                 req_set_fail(req);
4691         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4692         return 0;
4693 }
4694
4695 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4696 {
4697         struct io_accept *accept = &req->accept;
4698
4699         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4700                 return -EINVAL;
4701         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4702                 return -EINVAL;
4703
4704         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4705         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4706         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4707         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4708         return 0;
4709 }
4710
4711 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4712 {
4713         struct io_accept *accept = &req->accept;
4714         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4715         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4716         int ret;
4717
4718         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4719                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4720
4721         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4722                                         accept->addr_len, accept->flags,
4723                                         accept->nofile);
4724         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4725                 return -EAGAIN;
4726         if (ret < 0) {
4727                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4728                         ret = -EINTR;
4729                 req_set_fail(req);
4730         }
4731         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4732         return 0;
4733 }
4734
4735 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
4736 {
4737         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4738         struct io_connect *conn = &req->connect;
4739
4740         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
4741 }
4742
4743 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4744 {
4745         struct io_connect *conn = &req->connect;
4746
4747         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4748                 return -EINVAL;
4749         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4750                 return -EINVAL;
4751
4752         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4753         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4754         return 0;
4755 }
4756
4757 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4758 {
4759         struct io_async_connect __io, *io;
4760         unsigned file_flags;
4761         int ret;
4762         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4763
4764         if (req->async_data) {
4765                 io = req->async_data;
4766         } else {
4767                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4768                                                 req->connect.addr_len,
4769                                                 &__io.address);
4770                 if (ret)
4771                         goto out;
4772                 io = &__io;
4773         }
4774
4775         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4776
4777         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4778                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4779         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4780                 if (req->async_data)
4781                         return -EAGAIN;
4782                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4783                         ret = -ENOMEM;
4784                         goto out;
4785                 }
4786                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4787                 return -EAGAIN;
4788         }
4789         if (ret == -ERESTARTSYS)
4790                 ret = -EINTR;
4791 out:
4792         if (ret < 0)
4793                 req_set_fail(req);
4794         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4795         return 0;
4796 }
4797 #else /* !CONFIG_NET */
4798 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
4799 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
4800 {                                                                       \
4801         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4802 }
4803
4804 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
4805 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
4806 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
4807 {                                                                       \
4808         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4809 }                                                                       \
4810
4811 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
4812 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
4813 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
4814 {                                                                       \
4815         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4816 }
4817
4818 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
4819 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
4820 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
4821 IO_NETOP_PREP(accept);
4822 IO_NETOP_FN(send);
4823 IO_NETOP_FN(recv);
4824 #endif /* CONFIG_NET */
4825
4826 struct io_poll_table {
4827         struct poll_table_struct pt;
4828         struct io_kiocb *req;
4829         int error;
4830 };
4831
4832 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4833                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4834 {
4835         int ret;
4836
4837         /* for instances that support it check for an event match first: */
4838         if (mask && !(mask & poll->events))
4839                 return 0;
4840
4841         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4842
4843         list_del_init(&poll->wait.entry);
4844
4845         req->result = mask;
4846         req->task_work.func = func;
4847
4848         /*
4849          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4850          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4851          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4852          * have the needed state needed for it anyway.
4853          */
4854         ret = io_req_task_work_add(req);
4855         if (unlikely(ret)) {
4856                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4857                 io_req_task_work_add_fallback(req, func);
4858         }
4859         return 1;
4860 }
4861
4862 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4863         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4864 {
4865         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4866
4867         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4868                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4869
4870                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4871         }
4872
4873         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4874         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4875                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4876                 return true;
4877         }
4878
4879         return false;
4880 }
4881
4882 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4883 {
4884         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4885         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4886                 return req->async_data;
4887         return req->apoll->double_poll;
4888 }
4889
4890 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4891 {
4892         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4893                 return &req->poll;
4894         return &req->apoll->poll;
4895 }
4896
4897 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4898         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
4899 {
4900         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4901
4902         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4903
4904         if (poll && poll->head) {
4905                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4906
4907                 spin_lock(&head->lock);
4908                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4909                 if (poll->wait.private)
4910                         req_ref_put(req);
4911                 poll->head = NULL;
4912                 spin_unlock(&head->lock);
4913         }
4914 }
4915
4916 static bool io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask)
4917         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
4918 {
4919         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4920         unsigned flags = IORING_CQE_F_MORE;
4921         int error;
4922
4923         if (READ_ONCE(req->poll.canceled)) {
4924                 error = -ECANCELED;
4925                 req->poll.events |= EPOLLONESHOT;
4926         } else {
4927                 error = mangle_poll(mask);
4928         }
4929         if (req->poll.events & EPOLLONESHOT)
4930                 flags = 0;
4931         if (!io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, error, flags)) {
4932                 io_poll_remove_waitqs(req);
4933                 req->poll.done = true;
4934                 flags = 0;
4935         }
4936         if (flags & IORING_CQE_F_MORE)
4937                 ctx->cq_extra++;
4938
4939         io_commit_cqring(ctx);
4940         return !(flags & IORING_CQE_F_MORE);
4941 }
4942
4943 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4944 {
4945         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4946         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4947         struct io_kiocb *nxt;
4948
4949         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4950                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4951         } else {
4952                 bool done;
4953
4954                 done = io_poll_complete(req, req->result);
4955                 if (done) {
4956                         hash_del(&req->hash_node);
4957                 } else {
4958                         req->result = 0;
4959                         add_wait_queue(req->poll.head, &req->poll.wait);
4960                 }
4961                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4962                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4963
4964                 if (done) {
4965                         nxt = io_put_req_find_next(req);
4966                         if (nxt)
4967                                 __io_req_task_submit(nxt);
4968                 }
4969         }
4970 }
4971
4972 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4973                                int sync, void *key)
4974 {
4975         struct io_kiocb *req = wait->private;
4976         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4977         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4978
4979         /* for instances that support it check for an event match first: */
4980         if (mask && !(mask & poll->events))
4981                 return 0;
4982         if (!(poll->events & EPOLLONESHOT))
4983                 return poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4984
4985         list_del_init(&wait->entry);
4986
4987         if (poll && poll->head) {
4988                 bool done;
4989
4990                 spin_lock(&poll->head->lock);
4991                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4992                 if (!done)
4993                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4994                 /* make sure double remove sees this as being gone */
4995                 wait->private = NULL;
4996                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4997                 if (!done) {
4998                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
4999                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
5000                 }
5001         }
5002         req_ref_put(req);
5003         return 1;
5004 }
5005
5006 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5007                               wait_queue_func_t wake_func)
5008 {
5009         poll->head = NULL;
5010         poll->done = false;
5011         poll->canceled = false;
5012 #define IO_POLL_UNMASK  (EPOLLERR|EPOLLHUP|EPOLLNVAL|EPOLLRDHUP)
5013         /* mask in events that we always want/need */
5014         poll->events = events | IO_POLL_UNMASK;
5015         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5016         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5017 }
5018
5019 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5020                             struct wait_queue_head *head,
5021                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5022 {
5023         struct io_kiocb *req = pt->req;
5024
5025         /*
5026          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
5027          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
5028          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
5029          */
5030         if (unlikely(poll->head)) {
5031                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5032
5033                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5034                 if (*poll_ptr) {
5035                         pt->error = -EINVAL;
5036                         return;
5037                 }
5038                 /*
5039                  * Can't handle multishot for double wait for now, turn it
5040                  * into one-shot mode.
5041                  */
5042                 if (!(poll_one->events & EPOLLONESHOT))
5043                         poll_one->events |= EPOLLONESHOT;
5044                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5045                 if (poll_one->head == head)
5046                         return;
5047                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5048                 if (!poll) {
5049                         pt->error = -ENOMEM;
5050                         return;
5051                 }
5052                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5053                 req_ref_get(req);
5054                 poll->wait.private = req;
5055                 *poll_ptr = poll;
5056         }
5057
5058         pt->error = 0;
5059         poll->head = head;
5060
5061         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5062                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5063         else
5064                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5065 }
5066
5067 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5068                                struct poll_table_struct *p)
5069 {
5070         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5071         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5072
5073         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5074 }
5075
5076 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5077 {
5078         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5079         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5080         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5081
5082         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5083
5084         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5085                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5086                 return;
5087         }
5088
5089         hash_del(&req->hash_node);
5090         io_poll_remove_double(req);
5091         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5092
5093         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5094                 __io_req_task_submit(req);
5095         else
5096                 io_req_complete_failed(req, -ECANCELED);
5097 }
5098
5099 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5100                         void *key)
5101 {
5102         struct io_kiocb *req = wait->private;
5103         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5104
5105         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5106                                         key_to_poll(key));
5107
5108         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5109 }
5110
5111 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5112 {
5113         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5114         struct hlist_head *list;
5115
5116         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5117         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5118 }
5119
5120 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5121                                       struct io_poll_iocb *poll,
5122                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5123                                       wait_queue_func_t wake_func)
5124         __acquires(&ctx->completion_lock)
5125 {
5126         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5127         bool cancel = false;
5128
5129         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5130         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5131         poll->file = req->file;
5132         poll->wait.private = req;
5133
5134         ipt->pt._key = mask;
5135         ipt->req = req;
5136         ipt->error = -EINVAL;
5137
5138         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5139
5140         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5141         if (likely(poll->head)) {
5142                 spin_lock(&poll->head->lock);
5143                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5144                         if (ipt->error)
5145                                 cancel = true;
5146                         ipt->error = 0;
5147                         mask = 0;
5148                 }
5149                 if ((mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)) || ipt->error)
5150                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5151                 else if (cancel)
5152                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5153                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5154                         io_poll_req_insert(req);
5155                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5156         }
5157
5158         return mask;
5159 }
5160
5161 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5162 {
5163         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5164         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5165         struct async_poll *apoll;
5166         struct io_poll_table ipt;
5167         __poll_t mask, ret;
5168         int rw;
5169
5170         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5171                 return false;
5172         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5173                 return false;
5174         if (def->pollin)
5175                 rw = READ;
5176         else if (def->pollout)
5177                 rw = WRITE;
5178         else
5179                 return false;
5180         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5181         if (!io_file_supports_async(req, rw))
5182                 return false;
5183
5184         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5185         if (unlikely(!apoll))
5186                 return false;
5187         apoll->double_poll = NULL;
5188
5189         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5190         req->apoll = apoll;
5191
5192         mask = EPOLLONESHOT;
5193         if (def->pollin)
5194                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5195         if (def->pollout)
5196                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5197
5198         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5199         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5200             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5201                 mask &= ~POLLIN;
5202
5203         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5204
5205         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5206
5207         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5208                                         io_async_wake);
5209         if (ret || ipt.error) {
5210                 io_poll_remove_double(req);
5211                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5212                 return false;
5213         }
5214         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5215         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5216                                         apoll->poll.events);
5217         return true;
5218 }
5219
5220 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5221                                  struct io_poll_iocb *poll, bool do_cancel)
5222         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5223 {
5224         bool do_complete = false;
5225
5226         if (!poll->head)
5227                 return false;
5228         spin_lock(&poll->head->lock);
5229         if (do_cancel)
5230                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5231         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5232                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5233                 do_complete = true;
5234         }
5235         spin_unlock(&poll->head->lock);
5236         hash_del(&req->hash_node);
5237         return do_complete;
5238 }
5239
5240 static bool io_poll_remove_waitqs(struct io_kiocb *req)
5241         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5242 {
5243         bool do_complete;
5244
5245         io_poll_remove_double(req);
5246         do_complete = __io_poll_remove_one(req, io_poll_get_single(req), true);
5247
5248         if (req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD && do_complete) {
5249                 /* non-poll requests have submit ref still */
5250                 req_ref_put(req);
5251         }
5252         return do_complete;
5253 }
5254
5255 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5256         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5257 {
5258         bool do_complete;
5259
5260         do_complete = io_poll_remove_waitqs(req);
5261         if (do_complete) {
5262                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5263                 io_commit_cqring(req->ctx);
5264                 req_set_fail(req);
5265                 io_put_req_deferred(req, 1);
5266         }
5267
5268         return do_complete;
5269 }
5270
5271 /*
5272  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5273  */
5274 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5275                                bool cancel_all)
5276 {
5277         struct hlist_node *tmp;
5278         struct io_kiocb *req;
5279         int posted = 0, i;
5280
5281         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5282         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5283                 struct hlist_head *list;
5284
5285                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5286                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5287                         if (io_match_task(req, tsk, cancel_all))
5288                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5289                 }
5290         }
5291         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5292
5293         if (posted)
5294                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5295
5296         return posted != 0;
5297 }
5298
5299 static struct io_kiocb *io_poll_find(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5300                                      bool poll_only)
5301         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5302 {
5303         struct hlist_head *list;
5304         struct io_kiocb *req;
5305
5306         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5307         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5308                 if (sqe_addr != req->user_data)
5309                         continue;
5310                 if (poll_only && req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD)
5311                         continue;
5312                 return req;
5313         }
5314         return NULL;
5315 }
5316
5317 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5318                           bool poll_only)
5319         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5320 {
5321         struct io_kiocb *req;
5322
5323         req = io_poll_find(ctx, sqe_addr, poll_only);
5324         if (!req)
5325                 return -ENOENT;
5326         if (io_poll_remove_one(req))
5327                 return 0;
5328
5329         return -EALREADY;
5330 }
5331
5332 static __poll_t io_poll_parse_events(const struct io_uring_sqe *sqe,
5333                                      unsigned int flags)
5334 {
5335         u32 events;
5336
5337         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5338 #ifdef __BIG_ENDIAN
5339         events = swahw32(events);
5340 #endif
5341         if (!(flags & IORING_POLL_ADD_MULTI))
5342                 events |= EPOLLONESHOT;
5343         return demangle_poll(events) | (events & (EPOLLEXCLUSIVE|EPOLLONESHOT));
5344 }
5345
5346 static int io_poll_update_prep(struct io_kiocb *req,
5347                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5348 {
5349         struct io_poll_update *upd = &req->poll_update;
5350         u32 flags;
5351
5352         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5353                 return -EINVAL;
5354         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
5355                 return -EINVAL;
5356         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5357         if (flags & ~(IORING_POLL_UPDATE_EVENTS | IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA |
5358                       IORING_POLL_ADD_MULTI))
5359                 return -EINVAL;
5360         /* meaningless without update */
5361         if (flags == IORING_POLL_ADD_MULTI)
5362                 return -EINVAL;
5363
5364         upd->old_user_data = READ_ONCE(sqe->addr);
5365         upd->update_events = flags & IORING_POLL_UPDATE_EVENTS;
5366         upd->update_user_data = flags & IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA;
5367
5368         upd->new_user_data = READ_ONCE(sqe->off);
5369         if (!upd->update_user_data && upd->new_user_data)
5370                 return -EINVAL;
5371         if (upd->update_events)
5372                 upd->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5373         else if (sqe->poll32_events)
5374                 return -EINVAL;
5375
5376         return 0;
5377 }
5378
5379 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5380                         void *key)
5381 {
5382         struct io_kiocb *req = wait->private;
5383         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5384
5385         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5386 }
5387
5388 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5389                                struct poll_table_struct *p)
5390 {
5391         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5392
5393         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5394 }
5395
5396 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5397 {
5398         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5399         u32 flags;
5400
5401         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5402                 return -EINVAL;
5403         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->addr)
5404                 return -EINVAL;
5405         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5406         if (flags & ~IORING_POLL_ADD_MULTI)
5407                 return -EINVAL;
5408
5409         poll->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5410         return 0;
5411 }
5412
5413 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5414 {
5415         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5416         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5417         struct io_poll_table ipt;
5418         __poll_t mask;
5419
5420         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5421
5422         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5423                                         io_poll_wake);
5424
5425         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5426                 ipt.error = 0;
5427                 io_poll_complete(req, mask);
5428         }
5429         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5430
5431         if (mask) {
5432                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5433                 if (poll->events & EPOLLONESHOT)
5434                         io_put_req(req);
5435         }
5436         return ipt.error;
5437 }
5438
5439 static int io_poll_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5440 {
5441         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5442         struct io_kiocb *preq;
5443         bool completing;
5444         int ret;
5445
5446         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5447         preq = io_poll_find(ctx, req->poll_update.old_user_data, true);
5448         if (!preq) {
5449                 ret = -ENOENT;
5450                 goto err;
5451         }
5452
5453         if (!req->poll_update.update_events && !req->poll_update.update_user_data) {
5454                 completing = true;
5455                 ret = io_poll_remove_one(preq) ? 0 : -EALREADY;
5456                 goto err;
5457         }
5458
5459         /*
5460          * Don't allow racy completion with singleshot, as we cannot safely
5461          * update those. For multishot, if we're racing with completion, just
5462          * let completion re-add it.
5463          */
5464         completing = !__io_poll_remove_one(preq, &preq->poll, false);
5465         if (completing && (preq->poll.events & EPOLLONESHOT)) {
5466                 ret = -EALREADY;
5467                 goto err;
5468         }
5469         /* we now have a detached poll request. reissue. */
5470         ret = 0;
5471 err:
5472         if (ret < 0) {
5473                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5474                 req_set_fail(req);
5475                 io_req_complete(req, ret);
5476                 return 0;
5477         }
5478         /* only mask one event flags, keep behavior flags */
5479         if (req->poll_update.update_events) {
5480                 preq->poll.events &= ~0xffff;
5481                 preq->poll.events |= req->poll_update.events & 0xffff;
5482                 preq->poll.events |= IO_POLL_UNMASK;
5483         }
5484         if (req->poll_update.update_user_data)
5485                 preq->user_data = req->poll_update.new_user_data;
5486         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5487
5488         /* complete update request, we're done with it */
5489         io_req_complete(req, ret);
5490
5491         if (!completing) {
5492                 ret = io_poll_add(preq, issue_flags);
5493                 if (ret < 0) {
5494                         req_set_fail(preq);
5495                         io_req_complete(preq, ret);
5496                 }
5497         }
5498         return 0;
5499 }
5500
5501 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5502 {
5503         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5504                                                 struct io_timeout_data, timer);
5505         struct io_kiocb *req = data->req;
5506         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5507         unsigned long flags;
5508
5509         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5510         list_del_init(&req->timeout.list);
5511         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5512                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5513
5514         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, -ETIME, 0);
5515         io_commit_cqring(ctx);
5516         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5517
5518         io_cqring_ev_posted(ctx);
5519         req_set_fail(req);
5520         io_put_req(req);
5521         return HRTIMER_NORESTART;
5522 }
5523
5524 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5525                                            __u64 user_data)
5526         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5527 {
5528         struct io_timeout_data *io;
5529         struct io_kiocb *req;
5530         bool found = false;
5531
5532         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5533                 found = user_data == req->user_data;
5534                 if (found)
5535                         break;
5536         }
5537         if (!found)
5538                 return ERR_PTR(-ENOENT);
5539
5540         io = req->async_data;
5541         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
5542                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5543         list_del_init(&req->timeout.list);
5544         return req;
5545 }
5546
5547 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5548         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5549 {
5550         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5551
5552         if (IS_ERR(req))
5553                 return PTR_ERR(req);
5554
5555         req_set_fail(req);
5556         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5557         io_put_req_deferred(req, 1);
5558         return 0;
5559 }
5560
5561 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5562                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5563         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5564 {
5565         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5566         struct io_timeout_data *data;
5567
5568         if (IS_ERR(req))
5569                 return PTR_ERR(req);
5570
5571         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5572         data = req->async_data;
5573         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5574         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5575         data->timer.function = io_timeout_fn;
5576         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5577         return 0;
5578 }
5579
5580 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5581                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5582 {
5583         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5584
5585         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5586                 return -EINVAL;
5587         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5588                 return -EINVAL;
5589         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5590                 return -EINVAL;
5591
5592         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5593         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5594         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5595                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5596                         return -EINVAL;
5597                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5598                         return -EFAULT;
5599         } else if (tr->flags) {
5600                 /* timeout removal doesn't support flags */
5601                 return -EINVAL;
5602         }
5603
5604         return 0;
5605 }
5606
5607 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
5608 {
5609         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
5610                                             : HRTIMER_MODE_REL;
5611 }
5612
5613 /*
5614  * Remove or update an existing timeout command
5615  */
5616 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5617 {
5618         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5619         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5620         int ret;
5621
5622         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5623         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE))
5624                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5625         else
5626                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts,
5627                                         io_translate_timeout_mode(tr->flags));
5628
5629         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5630         io_commit_cqring(ctx);
5631         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5632         io_cqring_ev_posted(ctx);
5633         if (ret < 0)
5634                 req_set_fail(req);
5635         io_put_req(req);
5636         return 0;
5637 }
5638
5639 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5640                            bool is_timeout_link)
5641 {
5642         struct io_timeout_data *data;
5643         unsigned flags;
5644         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5645
5646         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5647                 return -EINVAL;
5648         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5649                 return -EINVAL;
5650         if (off && is_timeout_link)
5651                 return -EINVAL;
5652         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5653         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5654                 return -EINVAL;
5655
5656         req->timeout.off = off;
5657
5658         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5659                 return -ENOMEM;
5660
5661         data = req->async_data;
5662         data->req = req;
5663
5664         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5665                 return -EFAULT;
5666
5667         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
5668         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5669         if (is_timeout_link)
5670                 io_req_track_inflight(req);
5671         return 0;
5672 }
5673
5674 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5675 {
5676         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5677         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5678         struct list_head *entry;
5679         u32 tail, off = req->timeout.off;
5680
5681         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5682
5683         /*
5684          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5685          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5686          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5687          */
5688         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5689                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5690                 goto add;
5691         }
5692
5693         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5694         req->timeout.target_seq = tail + off;
5695
5696         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5697          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5698          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5699          */
5700         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5701
5702         /*
5703          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5704          * the one we need first.
5705          */
5706         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5707                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5708                                                   timeout.list);
5709
5710                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5711                         continue;
5712                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5713                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5714                         break;
5715         }
5716 add:
5717         list_add(&req->timeout.list, entry);
5718         data->timer.function = io_timeout_fn;
5719         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5720         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5721         return 0;
5722 }
5723
5724 struct io_cancel_data {
5725         struct io_ring_ctx *ctx;
5726         u64 user_data;
5727 };
5728
5729 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5730 {
5731         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5732         struct io_cancel_data *cd = data;
5733
5734         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
5735 }
5736
5737 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
5738                                struct io_ring_ctx *ctx)
5739 {
5740         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
5741         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5742         int ret = 0;
5743
5744         if (!tctx || !tctx->io_wq)
5745                 return -ENOENT;
5746
5747         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
5748         switch (cancel_ret) {
5749         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5750                 ret = 0;
5751                 break;
5752         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5753                 ret = -EALREADY;
5754                 break;
5755         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5756                 ret = -ENOENT;
5757                 break;
5758         }
5759
5760         return ret;
5761 }
5762
5763 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5764                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5765                                      int success_ret)
5766 {
5767         unsigned long flags;
5768         int ret;
5769
5770         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5771         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5772         if (ret != -ENOENT)
5773                 goto done;
5774         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5775         if (ret != -ENOENT)
5776                 goto done;
5777         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
5778 done:
5779         if (!ret)
5780                 ret = success_ret;
5781         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5782         io_commit_cqring(ctx);
5783         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5784         io_cqring_ev_posted(ctx);
5785
5786         if (ret < 0)
5787                 req_set_fail(req);
5788 }
5789
5790 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5791                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5792 {
5793         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5794                 return -EINVAL;
5795         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5796                 return -EINVAL;
5797         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5798                 return -EINVAL;
5799
5800         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5801         return 0;
5802 }
5803
5804 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5805 {
5806         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5807         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
5808         struct io_tctx_node *node;
5809         int ret;
5810
5811         /* tasks should wait for their io-wq threads, so safe w/o sync */
5812         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5813         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5814         if (ret != -ENOENT)
5815                 goto done;
5816         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5817         if (ret != -ENOENT)
5818                 goto done;
5819         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
5820         if (ret != -ENOENT)
5821                 goto done;
5822         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5823
5824         /* slow path, try all io-wq's */
5825         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5826         ret = -ENOENT;
5827         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
5828                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
5829
5830                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
5831                 if (ret != -ENOENT)
5832                         break;
5833         }
5834         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5835
5836         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5837 done:
5838         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5839         io_commit_cqring(ctx);
5840         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5841         io_cqring_ev_posted(ctx);
5842
5843         if (ret < 0)
5844                 req_set_fail(req);
5845         io_put_req(req);
5846         return 0;
5847 }
5848
5849 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
5850                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5851 {
5852         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5853                 return -EINVAL;
5854         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5855                 return -EINVAL;
5856
5857         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5858         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5859         if (!req->rsrc_update.nr_args)
5860                 return -EINVAL;
5861         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5862         return 0;
5863 }
5864
5865 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5866 {
5867         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5868         struct io_uring_rsrc_update2 up;
5869         int ret;
5870
5871         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5872                 return -EAGAIN;
5873
5874         up.offset = req->rsrc_update.offset;
5875         up.data = req->rsrc_update.arg;
5876         up.nr = 0;
5877         up.tags = 0;
5878         up.resv = 0;
5879
5880         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5881         ret = __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE,
5882                                         &up, req->rsrc_update.nr_args);
5883         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5884
5885         if (ret < 0)
5886                 req_set_fail(req);
5887         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5888         return 0;
5889 }
5890
5891 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5892 {
5893         switch (req->opcode) {
5894         case IORING_OP_NOP:
5895                 return 0;
5896         case IORING_OP_READV:
5897         case IORING_OP_READ_FIXED:
5898         case IORING_OP_READ:
5899                 return io_read_prep(req, sqe);
5900         case IORING_OP_WRITEV:
5901         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5902         case IORING_OP_WRITE:
5903                 return io_write_prep(req, sqe);
5904         case IORING_OP_POLL_ADD:
5905                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5906         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5907                 return io_poll_update_prep(req, sqe);
5908         case IORING_OP_FSYNC:
5909                 return io_fsync_prep(req, sqe);
5910         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5911                 return io_sfr_prep(req, sqe);
5912         case IORING_OP_SENDMSG:
5913         case IORING_OP_SEND:
5914                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5915         case IORING_OP_RECVMSG:
5916         case IORING_OP_RECV:
5917                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5918         case IORING_OP_CONNECT:
5919                 return io_connect_prep(req, sqe);
5920         case IORING_OP_TIMEOUT:
5921                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5922         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5923                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5924         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5925                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5926         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5927                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5928         case IORING_OP_ACCEPT:
5929                 return io_accept_prep(req, sqe);
5930         case IORING_OP_FALLOCATE:
5931                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5932         case IORING_OP_OPENAT:
5933                 return io_openat_prep(req, sqe);
5934         case IORING_OP_CLOSE:
5935                 return io_close_prep(req, sqe);
5936         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5937                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
5938         case IORING_OP_STATX:
5939                 return io_statx_prep(req, sqe);
5940         case IORING_OP_FADVISE:
5941                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5942         case IORING_OP_MADVISE:
5943                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5944         case IORING_OP_OPENAT2:
5945                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5946         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5947                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5948         case IORING_OP_SPLICE:
5949                 return io_splice_prep(req, sqe);
5950         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5951                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5952         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5953                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5954         case IORING_OP_TEE:
5955                 return io_tee_prep(req, sqe);
5956         case IORING_OP_SHUTDOWN:
5957                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
5958         case IORING_OP_RENAMEAT:
5959                 return io_renameat_prep(req, sqe);
5960         case IORING_OP_UNLINKAT:
5961                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
5962         }
5963
5964         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5965                         req->opcode);
5966         return -EINVAL;
5967 }
5968
5969 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
5970 {
5971         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
5972                 return 0;
5973         if (WARN_ON_ONCE(req->async_data))
5974                 return -EFAULT;
5975         if (io_alloc_async_data(req))
5976                 return -EAGAIN;
5977
5978         switch (req->opcode) {
5979         case IORING_OP_READV:
5980                 return io_rw_prep_async(req, READ);
5981         case IORING_OP_WRITEV:
5982                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
5983         case IORING_OP_SENDMSG:
5984                 return io_sendmsg_prep_async(req);
5985         case IORING_OP_RECVMSG:
5986                 return io_recvmsg_prep_async(req);
5987         case IORING_OP_CONNECT:
5988                 return io_connect_prep_async(req);
5989         }
5990         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: prep_async() bad opcode %d\n",
5991                     req->opcode);
5992         return -EFAULT;
5993 }
5994
5995 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5996 {
5997         struct io_kiocb *pos;
5998         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5999         u32 total_submitted, nr_reqs = 0;
6000
6001         io_for_each_link(pos, req)
6002                 nr_reqs++;
6003
6004         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
6005         return total_submitted - nr_reqs;
6006 }
6007
6008 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req)
6009 {
6010         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6011         struct io_defer_entry *de;
6012         int ret;
6013         u32 seq;
6014
6015         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
6016         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
6017                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
6018                 return 0;
6019
6020         seq = io_get_sequence(req);
6021         /* Still a chance to pass the sequence check */
6022         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
6023                 return 0;
6024
6025         ret = io_req_prep_async(req);
6026         if (ret)
6027                 return ret;
6028         io_prep_async_link(req);
6029         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
6030         if (!de)
6031                 return -ENOMEM;
6032
6033         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6034         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
6035                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6036                 kfree(de);
6037                 io_queue_async_work(req);
6038                 return -EIOCBQUEUED;
6039         }
6040
6041         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
6042         de->req = req;
6043         de->seq = seq;
6044         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
6045         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6046         return -EIOCBQUEUED;
6047 }
6048
6049 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
6050 {
6051         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
6052                 switch (req->opcode) {
6053                 case IORING_OP_READV:
6054                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6055                 case IORING_OP_READ:
6056                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
6057                         break;
6058                 case IORING_OP_RECVMSG:
6059                 case IORING_OP_RECV:
6060                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
6061                         break;
6062                 }
6063                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
6064         }
6065
6066         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
6067                 switch (req->opcode) {
6068                 case IORING_OP_READV:
6069                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6070                 case IORING_OP_READ:
6071                 case IORING_OP_WRITEV:
6072                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6073                 case IORING_OP_WRITE: {
6074                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
6075                         if (io->free_iovec)
6076                                 kfree(io->free_iovec);
6077                         break;
6078                         }
6079                 case IORING_OP_RECVMSG:
6080                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6081                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6082
6083                         kfree(io->free_iov);
6084                         break;
6085                         }
6086                 case IORING_OP_SPLICE:
6087                 case IORING_OP_TEE:
6088                         if (!(req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
6089                                 io_put_file(req->splice.file_in);
6090                         break;
6091                 case IORING_OP_OPENAT:
6092                 case IORING_OP_OPENAT2:
6093                         if (req->open.filename)
6094                                 putname(req->open.filename);
6095                         break;
6096                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6097                         putname(req->rename.oldpath);
6098                         putname(req->rename.newpath);
6099                         break;
6100                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6101                         putname(req->unlink.filename);
6102                         break;
6103                 }
6104                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
6105         }
6106         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
6107                 kfree(req->apoll->double_poll);
6108                 kfree(req->apoll);
6109                 req->apoll = NULL;
6110         }
6111         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
6112                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
6113
6114                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
6115                 req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
6116         }
6117 }
6118
6119 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6120 {
6121         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6122         const struct cred *creds = NULL;
6123         int ret;
6124
6125         if (req->work.creds && req->work.creds != current_cred())
6126                 creds = override_creds(req->work.creds);
6127
6128         switch (req->opcode) {
6129         case IORING_OP_NOP:
6130                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6131                 break;
6132         case IORING_OP_READV:
6133         case IORING_OP_READ_FIXED:
6134         case IORING_OP_READ:
6135                 ret = io_read(req, issue_flags);
6136                 break;
6137         case IORING_OP_WRITEV:
6138         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6139         case IORING_OP_WRITE:
6140                 ret = io_write(req, issue_flags);
6141                 break;
6142         case IORING_OP_FSYNC:
6143                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6144                 break;
6145         case IORING_OP_POLL_ADD:
6146                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6147                 break;
6148         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6149                 ret = io_poll_update(req, issue_flags);
6150                 break;
6151         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6152                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6153                 break;
6154         case IORING_OP_SENDMSG:
6155                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6156                 break;
6157         case IORING_OP_SEND:
6158                 ret = io_send(req, issue_flags);
6159                 break;
6160         case IORING_OP_RECVMSG:
6161                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6162                 break;
6163         case IORING_OP_RECV:
6164                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6165                 break;
6166         case IORING_OP_TIMEOUT:
6167                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6168                 break;
6169         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6170                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6171                 break;
6172         case IORING_OP_ACCEPT:
6173                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6174                 break;
6175         case IORING_OP_CONNECT:
6176                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6177                 break;
6178         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6179                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6180                 break;
6181         case IORING_OP_FALLOCATE:
6182                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6183                 break;
6184         case IORING_OP_OPENAT:
6185                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6186                 break;
6187         case IORING_OP_CLOSE:
6188                 ret = io_close(req, issue_flags);
6189                 break;
6190         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6191                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6192                 break;
6193         case IORING_OP_STATX:
6194                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6195                 break;
6196         case IORING_OP_FADVISE:
6197                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6198                 break;
6199         case IORING_OP_MADVISE:
6200                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6201                 break;
6202         case IORING_OP_OPENAT2:
6203                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6204                 break;
6205         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6206                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6207                 break;
6208         case IORING_OP_SPLICE:
6209                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6210                 break;
6211         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6212                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6213                 break;
6214         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6215                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6216                 break;
6217         case IORING_OP_TEE:
6218                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6219                 break;
6220         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6221                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6222                 break;
6223         case IORING_OP_RENAMEAT:
6224                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6225                 break;
6226         case IORING_OP_UNLINKAT:
6227                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6228                 break;
6229         default:
6230                 ret = -EINVAL;
6231                 break;
6232         }
6233
6234         if (creds)
6235                 revert_creds(creds);
6236         if (ret)
6237                 return ret;
6238         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6239         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file)
6240                 io_iopoll_req_issued(req);
6241
6242         return 0;
6243 }
6244
6245 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6246 {
6247         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6248         struct io_kiocb *timeout;
6249         int ret = 0;
6250
6251         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6252         if (timeout)
6253                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6254
6255         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6256                 ret = -ECANCELED;
6257
6258         if (!ret) {
6259                 do {
6260                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6261                         /*
6262                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6263                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6264                          * wait for request slots on the block side.
6265                          */
6266                         if (ret != -EAGAIN)
6267                                 break;
6268                         cond_resched();
6269                 } while (1);
6270         }
6271
6272         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6273         if (ret) {
6274                 /* io-wq is going to take one down */
6275                 req_ref_get(req);
6276                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6277         }
6278 }
6279
6280 #define FFS_ASYNC_READ          0x1UL
6281 #define FFS_ASYNC_WRITE         0x2UL
6282 #ifdef CONFIG_64BIT
6283 #define FFS_ISREG               0x4UL
6284 #else
6285 #define FFS_ISREG               0x0UL
6286 #endif
6287 #define FFS_MASK                ~(FFS_ASYNC_READ|FFS_ASYNC_WRITE|FFS_ISREG)
6288
6289 static inline struct io_fixed_file *io_fixed_file_slot(struct io_file_table *table,
6290                                                       unsigned i)
6291 {
6292         struct io_fixed_file *table_l2;
6293
6294         table_l2 = table->files[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6295         return &table_l2[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6296 }
6297
6298 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6299                                               int index)
6300 {
6301         struct io_fixed_file *slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, index);
6302
6303         return (struct file *) (slot->file_ptr & FFS_MASK);
6304 }
6305
6306 static void io_fixed_file_set(struct io_fixed_file *file_slot, struct file *file)
6307 {
6308         unsigned long file_ptr = (unsigned long) file;
6309
6310         if (__io_file_supports_async(file, READ))
6311                 file_ptr |= FFS_ASYNC_READ;
6312         if (__io_file_supports_async(file, WRITE))
6313                 file_ptr |= FFS_ASYNC_WRITE;
6314         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
6315                 file_ptr |= FFS_ISREG;
6316         file_slot->file_ptr = file_ptr;
6317 }
6318
6319 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6320                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6321 {
6322         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6323         struct file *file;
6324
6325         if (fixed) {
6326                 unsigned long file_ptr;
6327
6328                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6329                         return NULL;
6330                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6331                 file_ptr = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd)->file_ptr;
6332                 file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
6333                 file_ptr &= ~FFS_MASK;
6334                 /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
6335                 req->flags |= (file_ptr << REQ_F_ASYNC_READ_BIT);
6336                 io_req_set_rsrc_node(req);
6337         } else {
6338                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6339                 file = __io_file_get(state, fd);
6340
6341                 /* we don't allow fixed io_uring files */
6342                 if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6343                         io_req_track_inflight(req);
6344         }
6345
6346         return file;
6347 }
6348
6349 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6350 {
6351         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6352                                                 struct io_timeout_data, timer);
6353         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6354         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6355         unsigned long flags;
6356
6357         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6358         prev = req->timeout.head;
6359         req->timeout.head = NULL;
6360
6361         /*
6362          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6363          * race with the completion of the linked work.
6364          */
6365         if (prev) {
6366                 io_remove_next_linked(prev);
6367                 if (!req_ref_inc_not_zero(prev))
6368                         prev = NULL;
6369         }
6370         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6371
6372         if (prev) {
6373                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6374                 io_put_req_deferred(prev, 1);
6375                 io_put_req_deferred(req, 1);
6376         } else {
6377                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6378         }
6379         return HRTIMER_NORESTART;
6380 }
6381
6382 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6383 {
6384         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6385
6386         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6387         /*
6388          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6389          * before we got a chance to setup the timer
6390          */
6391         if (req->timeout.head) {
6392                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6393
6394                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6395                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6396                                 data->mode);
6397         }
6398         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6399         /* drop submission reference */
6400         io_put_req(req);
6401 }
6402
6403 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6404 {
6405         struct io_kiocb *nxt = req->link;
6406
6407         if (!nxt || (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) ||
6408             nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6409                 return NULL;
6410
6411         nxt->timeout.head = req;
6412         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6413         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6414         return nxt;
6415 }
6416
6417 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6418 {
6419         struct io_kiocb *linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6420         int ret;
6421
6422         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6423
6424         /*
6425          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6426          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6427          */
6428         if (likely(!ret)) {
6429                 /* drop submission reference */
6430                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6431                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6432                         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
6433
6434                         cs->reqs[cs->nr++] = req;
6435                         if (cs->nr == ARRAY_SIZE(cs->reqs))
6436                                 io_submit_flush_completions(cs, ctx);
6437                 } else {
6438                         io_put_req(req);
6439                 }
6440         } else if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6441                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6442                         /*
6443                          * Queued up for async execution, worker will release
6444                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6445                          */
6446                         io_queue_async_work(req);
6447                 }
6448         } else {
6449                 io_req_complete_failed(req, ret);
6450         }
6451         if (linked_timeout)
6452                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6453 }
6454
6455 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6456 {
6457         int ret;
6458
6459         ret = io_req_defer(req);
6460         if (ret) {
6461                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6462 fail_req:
6463                         io_req_complete_failed(req, ret);
6464                 }
6465         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6466                 ret = io_req_prep_async(req);
6467                 if (unlikely(ret))
6468                         goto fail_req;
6469                 io_queue_async_work(req);
6470         } else {
6471                 __io_queue_sqe(req);
6472         }
6473 }
6474
6475 /*
6476  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6477  *
6478  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6479  */
6480 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6481                                         struct io_kiocb *req,
6482                                         unsigned int sqe_flags)
6483 {
6484         if (!ctx->restricted)
6485                 return true;
6486
6487         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6488                 return false;
6489
6490         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6491             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6492                 return false;
6493
6494         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6495                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6496                 return false;
6497
6498         return true;
6499 }
6500
6501 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6502                        const struct io_uring_sqe *sqe)
6503 {
6504         struct io_submit_state *state;
6505         unsigned int sqe_flags;
6506         int personality, ret = 0;
6507
6508         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6509         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6510         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6511         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6512         req->async_data = NULL;
6513         req->file = NULL;
6514         req->ctx = ctx;
6515         req->link = NULL;
6516         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
6517         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6518         atomic_set(&req->refs, 2);
6519         req->task = current;
6520         req->result = 0;
6521         req->work.creds = NULL;
6522
6523         /* enforce forwards compatibility on users */
6524         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6525                 return -EINVAL;
6526         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6527                 return -EINVAL;
6528         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6529                 return -EACCES;
6530
6531         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6532             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6533                 return -EOPNOTSUPP;
6534
6535         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
6536         if (personality) {
6537                 req->work.creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
6538                 if (!req->work.creds)
6539                         return -EINVAL;
6540                 get_cred(req->work.creds);
6541         }
6542         state = &ctx->submit_state;
6543
6544         /*
6545          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6546          * is potentially a read/write to block based storage.
6547          */
6548         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6549             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6550                 blk_start_plug(&state->plug);
6551                 state->plug_started = true;
6552         }
6553
6554         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6555                 bool fixed = req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
6556
6557                 req->file = io_file_get(state, req, READ_ONCE(sqe->fd), fixed);
6558                 if (unlikely(!req->file))
6559                         ret = -EBADF;
6560         }
6561
6562         state->ios_left--;
6563         return ret;
6564 }
6565
6566 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6567                          const struct io_uring_sqe *sqe)
6568 {
6569         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
6570         int ret;
6571
6572         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
6573         if (unlikely(ret)) {
6574 fail_req:
6575                 if (link->head) {
6576                         /* fail even hard links since we don't submit */
6577                         req_set_fail(link->head);
6578                         io_req_complete_failed(link->head, -ECANCELED);
6579                         link->head = NULL;
6580                 }
6581                 io_req_complete_failed(req, ret);
6582                 return ret;
6583         }
6584         ret = io_req_prep(req, sqe);
6585         if (unlikely(ret))
6586                 goto fail_req;
6587
6588         /* don't need @sqe from now on */
6589         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6590                                 true, ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
6591
6592         /*
6593          * If we already have a head request, queue this one for async
6594          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6595          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6596          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6597          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6598          */
6599         if (link->head) {
6600                 struct io_kiocb *head = link->head;
6601
6602                 /*
6603                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6604                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6605                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6606                  * next after the link request. The last one is done via
6607                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6608                  */
6609                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6610                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6611                         ctx->drain_next = 1;
6612                 }
6613                 ret = io_req_prep_async(req);
6614                 if (unlikely(ret))
6615                         goto fail_req;
6616                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6617                 link->last->link = req;
6618                 link->last = req;
6619
6620                 /* last request of a link, enqueue the link */
6621                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6622                         io_queue_sqe(head);
6623                         link->head = NULL;
6624                 }
6625         } else {
6626                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6627                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6628                         ctx->drain_next = 0;
6629                 }
6630                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6631                         link->head = req;
6632                         link->last = req;
6633                 } else {
6634                         io_queue_sqe(req);
6635                 }
6636         }
6637
6638         return 0;
6639 }
6640
6641 /*
6642  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6643  */
6644 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
6645                                 struct io_ring_ctx *ctx)
6646 {
6647         if (state->link.head)
6648                 io_queue_sqe(state->link.head);
6649         if (state->comp.nr)
6650                 io_submit_flush_completions(&state->comp, ctx);
6651         if (state->plug_started)
6652                 blk_finish_plug(&state->plug);
6653         io_state_file_put(state);
6654 }
6655
6656 /*
6657  * Start submission side cache.
6658  */
6659 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6660                                   unsigned int max_ios)
6661 {
6662         state->plug_started = false;
6663         state->ios_left = max_ios;
6664         /* set only head, no need to init link_last in advance */
6665         state->link.head = NULL;
6666 }
6667
6668 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6669 {
6670         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6671
6672         /*
6673          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6674          * since once we write the new head, the application could
6675          * write new data to them.
6676          */
6677         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6678 }
6679
6680 /*
6681  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6682  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6683  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6684  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6685  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6686  * prevent a re-load down the line.
6687  */
6688 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6689 {
6690         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6691         unsigned head, mask = ctx->sq_entries - 1;
6692
6693         /*
6694          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6695          *
6696          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6697          *    head updates.
6698          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6699          *    though the application is the one updating it.
6700          */
6701         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head++ & mask]);
6702         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6703                 return &ctx->sq_sqes[head];
6704
6705         /* drop invalid entries */
6706         ctx->cached_sq_dropped++;
6707         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6708         return NULL;
6709 }
6710
6711 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6712 {
6713         struct io_uring_task *tctx;
6714         int submitted = 0;
6715
6716         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6717         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6718         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6719                 return -EAGAIN;
6720
6721         tctx = current->io_uring;
6722         tctx->cached_refs -= nr;
6723         if (unlikely(tctx->cached_refs < 0)) {
6724                 unsigned int refill = -tctx->cached_refs + IO_TCTX_REFS_CACHE_NR;
6725
6726                 percpu_counter_add(&tctx->inflight, refill);
6727                 refcount_add(refill, &current->usage);
6728                 tctx->cached_refs += refill;
6729         }
6730         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
6731
6732         while (submitted < nr) {
6733                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6734                 struct io_kiocb *req;
6735
6736                 req = io_alloc_req(ctx);
6737                 if (unlikely(!req)) {
6738                         if (!submitted)
6739                                 submitted = -EAGAIN;
6740                         break;
6741                 }
6742                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6743                 if (unlikely(!sqe)) {
6744                         kmem_cache_free(req_cachep, req);
6745                         break;
6746                 }
6747                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6748                 submitted++;
6749                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
6750                         break;
6751         }
6752
6753         if (unlikely(submitted != nr)) {
6754                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6755                 int unused = nr - ref_used;
6756
6757                 current->io_uring->cached_refs += unused;
6758                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6759         }
6760
6761         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
6762          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6763         io_commit_sqring(ctx);
6764
6765         return submitted;
6766 }
6767
6768 static inline bool io_sqd_events_pending(struct io_sq_data *sqd)
6769 {
6770         return READ_ONCE(sqd->state);
6771 }
6772
6773 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6774 {
6775         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6776         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6777         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6778         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6779 }
6780
6781 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6782 {
6783         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6784         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6785         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6786 }
6787
6788 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
6789 {
6790         unsigned int to_submit;
6791         int ret = 0;
6792
6793         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6794         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6795         if (cap_entries && to_submit > 8)
6796                 to_submit = 8;
6797
6798         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
6799                 unsigned nr_events = 0;
6800
6801                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6802                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
6803                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6804
6805                 /*
6806                  * Don't submit if refs are dying, good for io_uring_register(),
6807                  * but also it is relied upon by io_ring_exit_work()
6808                  */
6809                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
6810                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
6811                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6812                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6813
6814                 if (to_submit && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6815                         wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6816         }
6817
6818         return ret;
6819 }
6820
6821 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
6822 {
6823         struct io_ring_ctx *ctx;
6824         unsigned sq_thread_idle = 0;
6825
6826         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6827                 sq_thread_idle = max(sq_thread_idle, ctx->sq_thread_idle);
6828         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
6829 }
6830
6831 static bool io_sqd_handle_event(struct io_sq_data *sqd)
6832 {
6833         bool did_sig = false;
6834         struct ksignal ksig;
6835
6836         if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state) ||
6837             signal_pending(current)) {
6838                 mutex_unlock(&sqd->lock);
6839                 if (signal_pending(current))
6840                         did_sig = get_signal(&ksig);
6841                 cond_resched();
6842                 mutex_lock(&sqd->lock);
6843         }
6844         io_run_task_work();
6845         return did_sig || test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
6846 }
6847
6848 static int io_sq_thread(void *data)
6849 {
6850         struct io_sq_data *sqd = data;
6851         struct io_ring_ctx *ctx;
6852         unsigned long timeout = 0;
6853         char buf[TASK_COMM_LEN];
6854         DEFINE_WAIT(wait);
6855
6856         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
6857         set_task_comm(current, buf);
6858
6859         if (sqd->sq_cpu != -1)
6860                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
6861         else
6862                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
6863         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
6864
6865         mutex_lock(&sqd->lock);
6866         while (1) {
6867                 int ret;
6868                 bool cap_entries, sqt_spin, needs_sched;
6869
6870                 if (io_sqd_events_pending(sqd) || signal_pending(current)) {
6871                         if (io_sqd_handle_event(sqd))
6872                                 break;
6873                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6874                         continue;
6875                 }
6876
6877                 sqt_spin = false;
6878                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6879                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6880                         const struct cred *creds = NULL;
6881
6882                         if (ctx->sq_creds != current_cred())
6883                                 creds = override_creds(ctx->sq_creds);
6884                         ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
6885                         if (creds)
6886                                 revert_creds(creds);
6887                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
6888                                 sqt_spin = true;
6889                 }
6890
6891                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
6892                         io_run_task_work();
6893                         cond_resched();
6894                         if (sqt_spin)
6895                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6896                         continue;
6897                 }
6898
6899                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
6900                 if (!io_sqd_events_pending(sqd)) {
6901                         needs_sched = true;
6902                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6903                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6904
6905                                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6906                                     !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6907                                         needs_sched = false;
6908                                         break;
6909                                 }
6910                                 if (io_sqring_entries(ctx)) {
6911                                         needs_sched = false;
6912                                         break;
6913                                 }
6914                         }
6915
6916                         if (needs_sched) {
6917                                 mutex_unlock(&sqd->lock);
6918                                 schedule();
6919                                 mutex_lock(&sqd->lock);
6920                         }
6921                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6922                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6923                 }
6924
6925                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
6926                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6927         }
6928
6929         io_uring_cancel_generic(true, sqd);
6930         sqd->thread = NULL;
6931         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6932                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6933         io_run_task_work();
6934         mutex_unlock(&sqd->lock);
6935
6936         complete(&sqd->exited);
6937         do_exit(0);
6938 }
6939
6940 struct io_wait_queue {
6941         struct wait_queue_entry wq;
6942         struct io_ring_ctx *ctx;
6943         unsigned to_wait;
6944         unsigned nr_timeouts;
6945 };
6946
6947 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
6948 {
6949         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6950
6951         /*
6952          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6953          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6954          * regardless of event count.
6955          */
6956         return io_cqring_events(ctx) >= iowq->to_wait ||
6957                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6958 }
6959
6960 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6961                             int wake_flags, void *key)
6962 {
6963         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6964                                                         wq);
6965
6966         /*
6967          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
6968          * the task, and the next invocation will do it.
6969          */
6970         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->cq_check_overflow))
6971                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6972         return -1;
6973 }
6974
6975 static int io_run_task_work_sig(void)
6976 {
6977         if (io_run_task_work())
6978                 return 1;
6979         if (!signal_pending(current))
6980                 return 0;
6981         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
6982                 return -ERESTARTSYS;
6983         return -EINTR;
6984 }
6985
6986 /* when returns >0, the caller should retry */
6987 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
6988                                           struct io_wait_queue *iowq,
6989                                           signed long *timeout)
6990 {
6991         int ret;
6992
6993         /* make sure we run task_work before checking for signals */
6994         ret = io_run_task_work_sig();
6995         if (ret || io_should_wake(iowq))
6996                 return ret;
6997         /* let the caller flush overflows, retry */
6998         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
6999                 return 1;
7000
7001         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
7002         return !*timeout ? -ETIME : 1;
7003 }
7004
7005 /*
7006  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
7007  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
7008  */
7009 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
7010                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
7011                           struct __kernel_timespec __user *uts)
7012 {
7013         struct io_wait_queue iowq = {
7014                 .wq = {
7015                         .private        = current,
7016                         .func           = io_wake_function,
7017                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
7018                 },
7019                 .ctx            = ctx,
7020                 .to_wait        = min_events,
7021         };
7022         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7023         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
7024         int ret;
7025
7026         do {
7027                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
7028                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
7029                         return 0;
7030                 if (!io_run_task_work())
7031                         break;
7032         } while (1);
7033
7034         if (sig) {
7035 #ifdef CONFIG_COMPAT
7036                 if (in_compat_syscall())
7037                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
7038                                                       sigsz);
7039                 else
7040 #endif
7041                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
7042
7043                 if (ret)
7044                         return ret;
7045         }
7046
7047         if (uts) {
7048                 struct timespec64 ts;
7049
7050                 if (get_timespec64(&ts, uts))
7051                         return -EFAULT;
7052                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
7053         }
7054
7055         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7056         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7057         do {
7058                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
7059                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx, false)) {
7060                         ret = -EBUSY;
7061                         break;
7062                 }
7063                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
7064                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7065                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
7066                 finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
7067                 cond_resched();
7068         } while (ret > 0);
7069
7070         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7071
7072         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7073 }
7074
7075 static void io_free_page_table(void **table, size_t size)
7076 {
7077         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7078
7079         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7080                 kfree(table[i]);
7081         kfree(table);
7082 }
7083
7084 static void **io_alloc_page_table(size_t size)
7085 {
7086         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7087         size_t init_size = size;
7088         void **table;
7089
7090         table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*table), GFP_KERNEL);
7091         if (!table)
7092                 return NULL;
7093
7094         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7095                 unsigned int this_size = min(size, PAGE_SIZE);
7096
7097                 table[i] = kzalloc(this_size, GFP_KERNEL);
7098                 if (!table[i]) {
7099                         io_free_page_table(table, init_size);
7100                         return NULL;
7101                 }
7102                 size -= this_size;
7103         }
7104         return table;
7105 }
7106
7107 static inline void io_rsrc_ref_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
7108 {
7109         spin_lock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7110 }
7111
7112 static inline void io_rsrc_ref_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
7113 {
7114         spin_unlock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7115 }
7116
7117 static void io_rsrc_node_destroy(struct io_rsrc_node *ref_node)
7118 {
7119         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7120         kfree(ref_node);
7121 }
7122
7123 static void io_rsrc_node_switch(struct io_ring_ctx *ctx,
7124                                 struct io_rsrc_data *data_to_kill)
7125 {
7126         WARN_ON_ONCE(!ctx->rsrc_backup_node);
7127         WARN_ON_ONCE(data_to_kill && !ctx->rsrc_node);
7128
7129         if (data_to_kill) {
7130                 struct io_rsrc_node *rsrc_node = ctx->rsrc_node;
7131
7132                 rsrc_node->rsrc_data = data_to_kill;
7133                 io_rsrc_ref_lock(ctx);
7134                 list_add_tail(&rsrc_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7135                 io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7136
7137                 atomic_inc(&data_to_kill->refs);
7138                 percpu_ref_kill(&rsrc_node->refs);
7139                 ctx->rsrc_node = NULL;
7140         }
7141
7142         if (!ctx->rsrc_node) {
7143                 ctx->rsrc_node = ctx->rsrc_backup_node;
7144                 ctx->rsrc_backup_node = NULL;
7145         }
7146 }
7147
7148 static int io_rsrc_node_switch_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7149 {
7150         if (ctx->rsrc_backup_node)
7151                 return 0;
7152         ctx->rsrc_backup_node = io_rsrc_node_alloc(ctx);
7153         return ctx->rsrc_backup_node ? 0 : -ENOMEM;
7154 }
7155
7156 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct io_rsrc_data *data, struct io_ring_ctx *ctx)
7157 {
7158         int ret;
7159
7160         /* As we may drop ->uring_lock, other task may have started quiesce */
7161         if (data->quiesce)
7162                 return -ENXIO;
7163
7164         data->quiesce = true;
7165         do {
7166                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7167                 if (ret)
7168                         break;
7169                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7170
7171                 /* kill initial ref, already quiesced if zero */
7172                 if (atomic_dec_and_test(&data->refs))
7173                         break;
7174                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7175                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7176                 if (!ret)
7177                         break;
7178
7179                 atomic_inc(&data->refs);
7180                 /* wait for all works potentially completing data->done */
7181                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7182                 reinit_completion(&data->done);
7183
7184                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7185                 ret = io_run_task_work_sig();
7186                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7187         } while (ret >= 0);
7188         data->quiesce = false;
7189
7190         return ret;
7191 }
7192
7193 static u64 *io_get_tag_slot(struct io_rsrc_data *data, unsigned int idx)
7194 {
7195         unsigned int off = idx & IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK;
7196         unsigned int table_idx = idx >> IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT;
7197
7198         return &data->tags[table_idx][off];
7199 }
7200
7201 static void io_rsrc_data_free(struct io_rsrc_data *data)
7202 {
7203         size_t size = data->nr * sizeof(data->tags[0][0]);
7204
7205         if (data->tags)
7206                 io_free_page_table((void **)data->tags, size);
7207         kfree(data);
7208 }
7209
7210 static int io_rsrc_data_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, rsrc_put_fn *do_put,
7211                               u64 __user *utags, unsigned nr,
7212                               struct io_rsrc_data **pdata)
7213 {
7214         struct io_rsrc_data *data;
7215         int ret = -ENOMEM;
7216         unsigned i;
7217
7218         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7219         if (!data)
7220                 return -ENOMEM;
7221         data->tags = (u64 **)io_alloc_page_table(nr * sizeof(data->tags[0][0]));
7222         if (!data->tags) {
7223                 kfree(data);
7224                 return -ENOMEM;
7225         }
7226
7227         data->nr = nr;
7228         data->ctx = ctx;
7229         data->do_put = do_put;
7230         if (utags) {
7231                 ret = -EFAULT;
7232                 for (i = 0; i < nr; i++) {
7233                         if (copy_from_user(io_get_tag_slot(data, i), &utags[i],
7234                                            sizeof(data->tags[i])))
7235                                 goto fail;
7236                 }
7237         }
7238
7239         atomic_set(&data->refs, 1);
7240         init_completion(&data->done);
7241         *pdata = data;
7242         return 0;
7243 fail:
7244         io_rsrc_data_free(data);
7245         return ret;
7246 }
7247
7248 static bool io_alloc_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7249 {
7250         size_t size = nr_files * sizeof(struct io_fixed_file);
7251
7252         table->files = (struct io_fixed_file **)io_alloc_page_table(size);
7253         return !!table->files;
7254 }
7255
7256 static void io_free_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7257 {
7258         size_t size = nr_files * sizeof(struct io_fixed_file);
7259
7260         io_free_page_table((void **)table->files, size);
7261         table->files = NULL;
7262 }
7263
7264 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7265 {
7266 #if defined(CONFIG_UNIX)
7267         if (ctx->ring_sock) {
7268                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7269                 struct sk_buff *skb;
7270
7271                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
7272                         kfree_skb(skb);
7273         }
7274 #else
7275         int i;
7276
7277         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7278                 struct file *file;
7279
7280                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7281                 if (file)
7282                         fput(file);
7283         }
7284 #endif
7285         io_free_file_tables(&ctx->file_table, ctx->nr_user_files);
7286         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7287         ctx->file_data = NULL;
7288         ctx->nr_user_files = 0;
7289 }
7290
7291 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7292 {
7293         int ret;
7294
7295         if (!ctx->file_data)
7296                 return -ENXIO;
7297         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->file_data, ctx);
7298         if (!ret)
7299                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7300         return ret;
7301 }
7302
7303 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7304         __releases(&sqd->lock)
7305 {
7306         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7307
7308         /*
7309          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7310          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7311          */
7312         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7313         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7314                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7315         mutex_unlock(&sqd->lock);
7316 }
7317
7318 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7319         __acquires(&sqd->lock)
7320 {
7321         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7322
7323         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7324         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7325         mutex_lock(&sqd->lock);
7326         if (sqd->thread)
7327                 wake_up_process(sqd->thread);
7328 }
7329
7330 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7331 {
7332         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7333         WARN_ON_ONCE(test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state));
7334
7335         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7336         mutex_lock(&sqd->lock);
7337         if (sqd->thread)
7338                 wake_up_process(sqd->thread);
7339         mutex_unlock(&sqd->lock);
7340         wait_for_completion(&sqd->exited);
7341 }
7342
7343 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7344 {
7345         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7346                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
7347
7348                 io_sq_thread_stop(sqd);
7349                 kfree(sqd);
7350         }
7351 }
7352
7353 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7354 {
7355         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7356
7357         if (sqd) {
7358                 io_sq_thread_park(sqd);
7359                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
7360                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7361                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7362
7363                 io_put_sq_data(sqd);
7364                 ctx->sq_data = NULL;
7365         }
7366 }
7367
7368 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7369 {
7370         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7371         struct io_sq_data *sqd;
7372         struct fd f;
7373
7374         f = fdget(p->wq_fd);
7375         if (!f.file)
7376                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7377         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7378                 fdput(f);
7379                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7380         }
7381
7382         ctx_attach = f.file->private_data;
7383         sqd = ctx_attach->sq_data;
7384         if (!sqd) {
7385                 fdput(f);
7386                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7387         }
7388         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
7389                 fdput(f);
7390                 return ERR_PTR(-EPERM);
7391         }
7392
7393         refcount_inc(&sqd->refs);
7394         fdput(f);
7395         return sqd;
7396 }
7397
7398 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
7399                                          bool *attached)
7400 {
7401         struct io_sq_data *sqd;
7402
7403         *attached = false;
7404         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7405                 sqd = io_attach_sq_data(p);
7406                 if (!IS_ERR(sqd)) {
7407                         *attached = true;
7408                         return sqd;
7409                 }
7410                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
7411                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
7412                         return sqd;
7413         }
7414
7415         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7416         if (!sqd)
7417                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7418
7419         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
7420         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7421         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7422         mutex_init(&sqd->lock);
7423         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7424         init_completion(&sqd->exited);
7425         return sqd;
7426 }
7427
7428 #if defined(CONFIG_UNIX)
7429 /*
7430  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7431  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7432  * loops in the file referencing.
7433  */
7434 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7435 {
7436         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7437         struct scm_fp_list *fpl;
7438         struct sk_buff *skb;
7439         int i, nr_files;
7440
7441         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7442         if (!fpl)
7443                 return -ENOMEM;
7444
7445         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7446         if (!skb) {
7447                 kfree(fpl);
7448                 return -ENOMEM;
7449         }
7450
7451         skb->sk = sk;
7452
7453         nr_files = 0;
7454         fpl->user = get_uid(current_user());
7455         for (i = 0; i < nr; i++) {
7456                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7457
7458                 if (!file)
7459                         continue;
7460                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7461                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7462                 nr_files++;
7463         }
7464
7465         if (nr_files) {
7466                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7467                 fpl->count = nr_files;
7468                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7469                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7470                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7471                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7472
7473                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7474                         fput(fpl->fp[i]);
7475         } else {
7476                 kfree_skb(skb);
7477                 kfree(fpl);
7478         }
7479
7480         return 0;
7481 }
7482
7483 /*
7484  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7485  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7486  * garbage collection to take care of this problem for us.
7487  */
7488 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7489 {
7490         unsigned left, total;
7491         int ret = 0;
7492
7493         total = 0;
7494         left = ctx->nr_user_files;
7495         while (left) {
7496                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7497
7498                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7499                 if (ret)
7500                         break;
7501                 left -= this_files;
7502                 total += this_files;
7503         }
7504
7505         if (!ret)
7506                 return 0;
7507
7508         while (total < ctx->nr_user_files) {
7509                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7510
7511                 if (file)
7512                         fput(file);
7513                 total++;
7514         }
7515
7516         return ret;
7517 }
7518 #else
7519 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7520 {
7521         return 0;
7522 }
7523 #endif
7524
7525 static void io_rsrc_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
7526 {
7527         struct file *file = prsrc->file;
7528 #if defined(CONFIG_UNIX)
7529         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7530         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7531         struct sk_buff *skb;
7532         int i;
7533
7534         __skb_queue_head_init(&list);
7535
7536         /*
7537          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7538          * remove this entry and rearrange the file array.
7539          */
7540         skb = skb_dequeue(head);
7541         while (skb) {
7542                 struct scm_fp_list *fp;
7543
7544                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7545                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7546                         int left;
7547
7548                         if (fp->fp[i] != file)
7549                                 continue;
7550
7551                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7552                         left = fp->count - 1 - i;
7553                         if (left) {
7554                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7555                                                 left * sizeof(struct file *));
7556                         }
7557                         fp->count--;
7558                         if (!fp->count) {
7559                                 kfree_skb(skb);
7560                                 skb = NULL;
7561                         } else {
7562                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7563                         }
7564                         fput(file);
7565                         file = NULL;
7566                         break;
7567                 }
7568
7569                 if (!file)
7570                         break;
7571
7572                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7573
7574                 skb = skb_dequeue(head);
7575         }
7576
7577         if (skb_peek(&list)) {
7578                 spin_lock_irq(&head->lock);
7579                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7580                         __skb_queue_tail(head, skb);
7581                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7582         }
7583 #else
7584         fput(file);
7585 #endif
7586 }
7587
7588 static void __io_rsrc_put_work(struct io_rsrc_node *ref_node)
7589 {
7590         struct io_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
7591         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
7592         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
7593
7594         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
7595                 list_del(&prsrc->list);
7596
7597                 if (prsrc->tag) {
7598                         bool lock_ring = ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL;
7599
7600                         io_ring_submit_lock(ctx, lock_ring);
7601                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
7602                         io_cqring_fill_event(ctx, prsrc->tag, 0, 0);
7603                         ctx->cq_extra++;
7604                         io_commit_cqring(ctx);
7605                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
7606                         io_cqring_ev_posted(ctx);
7607                         io_ring_submit_unlock(ctx, lock_ring);
7608                 }
7609
7610                 rsrc_data->do_put(ctx, prsrc);
7611                 kfree(prsrc);
7612         }
7613
7614         io_rsrc_node_destroy(ref_node);
7615         if (atomic_dec_and_test(&rsrc_data->refs))
7616                 complete(&rsrc_data->done);
7617 }
7618
7619 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
7620 {
7621         struct io_ring_ctx *ctx;
7622         struct llist_node *node;
7623
7624         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
7625         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
7626
7627         while (node) {
7628                 struct io_rsrc_node *ref_node;
7629                 struct llist_node *next = node->next;
7630
7631                 ref_node = llist_entry(node, struct io_rsrc_node, llist);
7632                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
7633                 node = next;
7634         }
7635 }
7636
7637 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7638 {
7639         struct io_rsrc_node *node = container_of(ref, struct io_rsrc_node, refs);
7640         struct io_ring_ctx *ctx = node->rsrc_data->ctx;
7641         bool first_add = false;
7642
7643         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7644         node->done = true;
7645
7646         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7647                 node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7648                                             struct io_rsrc_node, node);
7649                 /* recycle ref nodes in order */
7650                 if (!node->done)
7651                         break;
7652                 list_del(&node->node);
7653                 first_add |= llist_add(&node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7654         }
7655         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7656
7657         if (first_add)
7658                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, HZ);
7659 }
7660
7661 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx)
7662 {
7663         struct io_rsrc_node *ref_node;
7664
7665         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7666         if (!ref_node)
7667                 return NULL;
7668
7669         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7670                             0, GFP_KERNEL)) {
7671                 kfree(ref_node);
7672                 return NULL;
7673         }
7674         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7675         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7676         ref_node->done = false;
7677         return ref_node;
7678 }
7679
7680 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7681                                  unsigned nr_args, u64 __user *tags)
7682 {
7683         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7684         struct file *file;
7685         int fd, ret;
7686         unsigned i;
7687
7688         if (ctx->file_data)
7689                 return -EBUSY;
7690         if (!nr_args)
7691                 return -EINVAL;
7692         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7693                 return -EMFILE;
7694         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7695         if (ret)
7696                 return ret;
7697         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_file_put, tags, nr_args,
7698                                  &ctx->file_data);
7699         if (ret)
7700                 return ret;
7701
7702         ret = -ENOMEM;
7703         if (!io_alloc_file_tables(&ctx->file_table, nr_args))
7704                 goto out_free;
7705
7706         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7707                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7708                         ret = -EFAULT;
7709                         goto out_fput;
7710                 }
7711                 /* allow sparse sets */
7712                 if (fd == -1) {
7713                         ret = -EINVAL;
7714                         if (unlikely(*io_get_tag_slot(ctx->file_data, i)))
7715                                 goto out_fput;
7716                         continue;
7717                 }
7718
7719                 file = fget(fd);
7720                 ret = -EBADF;
7721                 if (unlikely(!file))
7722                         goto out_fput;
7723
7724                 /*
7725                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7726                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7727                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7728                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7729                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7730                  */
7731                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7732                         fput(file);
7733                         goto out_fput;
7734                 }
7735                 io_fixed_file_set(io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i), file);
7736         }
7737
7738         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7739         if (ret) {
7740                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7741                 return ret;
7742         }
7743
7744         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
7745         return ret;
7746 out_fput:
7747         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7748                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7749                 if (file)
7750                         fput(file);
7751         }
7752         io_free_file_tables(&ctx->file_table, nr_args);
7753         ctx->nr_user_files = 0;
7754 out_free:
7755         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7756         ctx->file_data = NULL;
7757         return ret;
7758 }
7759
7760 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7761                                 int index)
7762 {
7763 #if defined(CONFIG_UNIX)
7764         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7765         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7766         struct sk_buff *skb;
7767
7768         /*
7769          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7770          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7771          * and filling it in.
7772          */
7773         spin_lock_irq(&head->lock);
7774         skb = skb_peek(head);
7775         if (skb) {
7776                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7777
7778                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7779                         __skb_unlink(skb, head);
7780                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7781                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7782                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7783                         fpl->count++;
7784                         spin_lock_irq(&head->lock);
7785                         __skb_queue_head(head, skb);
7786                 } else {
7787                         skb = NULL;
7788                 }
7789         }
7790         spin_unlock_irq(&head->lock);
7791
7792         if (skb) {
7793                 fput(file);
7794                 return 0;
7795         }
7796
7797         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7798 #else
7799         return 0;
7800 #endif
7801 }
7802
7803 static int io_queue_rsrc_removal(struct io_rsrc_data *data, unsigned idx,
7804                                  struct io_rsrc_node *node, void *rsrc)
7805 {
7806         struct io_rsrc_put *prsrc;
7807
7808         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
7809         if (!prsrc)
7810                 return -ENOMEM;
7811
7812         prsrc->tag = *io_get_tag_slot(data, idx);
7813         prsrc->rsrc = rsrc;
7814         list_add(&prsrc->list, &node->rsrc_list);
7815         return 0;
7816 }
7817
7818 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7819                                  struct io_uring_rsrc_update2 *up,
7820                                  unsigned nr_args)
7821 {
7822         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
7823         __s32 __user *fds = u64_to_user_ptr(up->data);
7824         struct io_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7825         struct io_fixed_file *file_slot;
7826         struct file *file;
7827         int fd, i, err = 0;
7828         unsigned int done;
7829         bool needs_switch = false;
7830
7831         if (!ctx->file_data)
7832                 return -ENXIO;
7833         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_files)
7834                 return -EINVAL;
7835
7836         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
7837                 u64 tag = 0;
7838
7839                 if ((tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) ||
7840                     copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7841                         err = -EFAULT;
7842                         break;
7843                 }
7844                 if ((fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP || fd == -1) && tag) {
7845                         err = -EINVAL;
7846                         break;
7847                 }
7848                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
7849                         continue;
7850
7851                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
7852                 file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
7853
7854                 if (file_slot->file_ptr) {
7855                         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
7856                         err = io_queue_rsrc_removal(data, up->offset + done,
7857                                                     ctx->rsrc_node, file);
7858                         if (err)
7859                                 break;
7860                         file_slot->file_ptr = 0;
7861                         needs_switch = true;
7862                 }
7863                 if (fd != -1) {
7864                         file = fget(fd);
7865                         if (!file) {
7866                                 err = -EBADF;
7867                                 break;
7868                         }
7869                         /*
7870                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7871                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7872                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7873                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7874                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7875                          * support regular read/write anyway.
7876                          */
7877                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7878                                 fput(file);
7879                                 err = -EBADF;
7880                                 break;
7881                         }
7882                         *io_get_tag_slot(data, up->offset + done) = tag;
7883                         io_fixed_file_set(file_slot, file);
7884                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7885                         if (err) {
7886                                 file_slot->file_ptr = 0;
7887                                 fput(file);
7888                                 break;
7889                         }
7890                 }
7891         }
7892
7893         if (needs_switch)
7894                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7895         return done ? done : err;
7896 }
7897
7898 static struct io_wq_work *io_free_work(struct io_wq_work *work)
7899 {
7900         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7901
7902         req = io_put_req_find_next(req);
7903         return req ? &req->work : NULL;
7904 }
7905
7906 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7907                                         struct task_struct *task)
7908 {
7909         struct io_wq_hash *hash;
7910         struct io_wq_data data;
7911         unsigned int concurrency;
7912
7913         hash = ctx->hash_map;
7914         if (!hash) {
7915                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
7916                 if (!hash)
7917                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7918                 refcount_set(&hash->refs, 1);
7919                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
7920                 ctx->hash_map = hash;
7921         }
7922
7923         data.hash = hash;
7924         data.task = task;
7925         data.free_work = io_free_work;
7926         data.do_work = io_wq_submit_work;
7927
7928         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7929         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7930
7931         return io_wq_create(concurrency, &data);
7932 }
7933
7934 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
7935                                        struct io_ring_ctx *ctx)
7936 {
7937         struct io_uring_task *tctx;
7938         int ret;
7939
7940         tctx = kzalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7941         if (unlikely(!tctx))
7942                 return -ENOMEM;
7943
7944         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7945         if (unlikely(ret)) {
7946                 kfree(tctx);
7947                 return ret;
7948         }
7949
7950         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx, task);
7951         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
7952                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
7953                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7954                 kfree(tctx);
7955                 return ret;
7956         }
7957
7958         xa_init(&tctx->xa);
7959         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7960         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
7961         atomic_set(&tctx->inflight_tracked, 0);
7962         task->io_uring = tctx;
7963         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
7964         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
7965         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
7966         return 0;
7967 }
7968
7969 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7970 {
7971         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
7972
7973         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
7974         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
7975         WARN_ON_ONCE(tctx->cached_refs);
7976
7977         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7978         kfree(tctx);
7979         tsk->io_uring = NULL;
7980 }
7981
7982 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
7983                                 struct io_uring_params *p)
7984 {
7985         int ret;
7986
7987         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
7988         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
7989                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7990                 struct fd f;
7991
7992                 f = fdget(p->wq_fd);
7993                 if (!f.file)
7994                         return -ENXIO;
7995                 fdput(f);
7996                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
7997                         return -EINVAL;
7998         }
7999         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8000                 struct task_struct *tsk;
8001                 struct io_sq_data *sqd;
8002                 bool attached;
8003
8004                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
8005                 if (IS_ERR(sqd)) {
8006                         ret = PTR_ERR(sqd);
8007                         goto err;
8008                 }
8009
8010                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
8011                 ctx->sq_data = sqd;
8012                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
8013                 if (!ctx->sq_thread_idle)
8014                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
8015
8016                 io_sq_thread_park(sqd);
8017                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
8018                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8019                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
8020                 ret = (attached && !sqd->thread) ? -ENXIO : 0;
8021                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8022
8023                 if (ret < 0)
8024                         goto err;
8025                 if (attached)
8026                         return 0;
8027
8028                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8029                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
8030
8031                         ret = -EINVAL;
8032                         if (cpu >= nr_cpu_ids || !cpu_online(cpu))
8033                                 goto err_sqpoll;
8034                         sqd->sq_cpu = cpu;
8035                 } else {
8036                         sqd->sq_cpu = -1;
8037                 }
8038
8039                 sqd->task_pid = current->pid;
8040                 sqd->task_tgid = current->tgid;
8041                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
8042                 if (IS_ERR(tsk)) {
8043                         ret = PTR_ERR(tsk);
8044                         goto err_sqpoll;
8045                 }
8046
8047                 sqd->thread = tsk;
8048                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
8049                 wake_up_new_task(tsk);
8050                 if (ret)
8051                         goto err;
8052         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8053                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
8054                 ret = -EINVAL;
8055                 goto err;
8056         }
8057
8058         return 0;
8059 err_sqpoll:
8060         complete(&ctx->sq_data->exited);
8061 err:
8062         io_sq_thread_finish(ctx);
8063         return ret;
8064 }
8065
8066 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
8067                                       unsigned long nr_pages)
8068 {
8069         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8070 }
8071
8072 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8073                                    unsigned long nr_pages)
8074 {
8075         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8076
8077         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8078         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8079
8080         do {
8081                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8082                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8083                 if (new_pages > page_limit)
8084                         return -ENOMEM;
8085         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8086                                         new_pages) != cur_pages);
8087
8088         return 0;
8089 }
8090
8091 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8092 {
8093         if (ctx->user)
8094                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8095
8096         if (ctx->mm_account)
8097                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8098 }
8099
8100 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8101 {
8102         int ret;
8103
8104         if (ctx->user) {
8105                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8106                 if (ret)
8107                         return ret;
8108         }
8109
8110         if (ctx->mm_account)
8111                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8112
8113         return 0;
8114 }
8115
8116 static void io_mem_free(void *ptr)
8117 {
8118         struct page *page;
8119
8120         if (!ptr)
8121                 return;
8122
8123         page = virt_to_head_page(ptr);
8124         if (put_page_testzero(page))
8125                 free_compound_page(page);
8126 }
8127
8128 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8129 {
8130         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8131                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
8132
8133         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8134 }
8135
8136 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8137                                 size_t *sq_offset)
8138 {
8139         struct io_rings *rings;
8140         size_t off, sq_array_size;
8141
8142         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8143         if (off == SIZE_MAX)
8144                 return SIZE_MAX;
8145
8146 #ifdef CONFIG_SMP
8147         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8148         if (off == 0)
8149                 return SIZE_MAX;
8150 #endif
8151
8152         if (sq_offset)
8153                 *sq_offset = off;
8154
8155         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8156         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8157                 return SIZE_MAX;
8158
8159         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8160                 return SIZE_MAX;
8161
8162         return off;
8163 }
8164
8165 static void io_buffer_unmap(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_mapped_ubuf **slot)
8166 {
8167         struct io_mapped_ubuf *imu = *slot;
8168         unsigned int i;
8169
8170         if (imu != ctx->dummy_ubuf) {
8171                 for (i = 0; i < imu->nr_bvecs; i++)
8172                         unpin_user_page(imu->bvec[i].bv_page);
8173                 if (imu->acct_pages)
8174                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8175                 kvfree(imu);
8176         }
8177         *slot = NULL;
8178 }
8179
8180 static void io_rsrc_buf_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
8181 {
8182         io_buffer_unmap(ctx, &prsrc->buf);
8183         prsrc->buf = NULL;
8184 }
8185
8186 static void __io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8187 {
8188         unsigned int i;
8189
8190         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++)
8191                 io_buffer_unmap(ctx, &ctx->user_bufs[i]);
8192         kfree(ctx->user_bufs);
8193         io_rsrc_data_free(ctx->buf_data);
8194         ctx->user_bufs = NULL;
8195         ctx->buf_data = NULL;
8196         ctx->nr_user_bufs = 0;
8197 }
8198
8199 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8200 {
8201         int ret;
8202
8203         if (!ctx->buf_data)
8204                 return -ENXIO;
8205
8206         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->buf_data, ctx);
8207         if (!ret)
8208                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8209         return ret;
8210 }
8211
8212 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8213                        void __user *arg, unsigned index)
8214 {
8215         struct iovec __user *src;
8216
8217 #ifdef CONFIG_COMPAT
8218         if (ctx->compat) {
8219                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8220                 struct compat_iovec ciov;
8221
8222                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8223                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8224                         return -EFAULT;
8225
8226                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8227                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8228                 return 0;
8229         }
8230 #endif
8231         src = (struct iovec __user *) arg;
8232         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8233                 return -EFAULT;
8234         return 0;
8235 }
8236
8237 /*
8238  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8239  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8240  * match that one.
8241  *
8242  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8243  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8244  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8245  */
8246 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8247                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8248 {
8249         int i, j;
8250
8251         /* check current page array */
8252         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8253                 if (!PageCompound(pages[i]))
8254                         continue;
8255                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8256                         return true;
8257         }
8258
8259         /* check previously registered pages */
8260         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8261                 struct io_mapped_ubuf *imu = ctx->user_bufs[i];
8262
8263                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8264                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8265                                 continue;
8266                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8267                                 return true;
8268                 }
8269         }
8270
8271         return false;
8272 }
8273
8274 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8275                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8276                                  struct page **last_hpage)
8277 {
8278         int i, ret;
8279
8280         imu->acct_pages = 0;
8281         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8282                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8283                         imu->acct_pages++;
8284                 } else {
8285                         struct page *hpage;
8286
8287                         hpage = compound_head(pages[i]);
8288                         if (hpage == *last_hpage)
8289                                 continue;
8290                         *last_hpage = hpage;
8291                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8292                                 continue;
8293                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8294                 }
8295         }
8296
8297         if (!imu->acct_pages)
8298                 return 0;
8299
8300         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8301         if (ret)
8302                 imu->acct_pages = 0;
8303         return ret;
8304 }
8305
8306 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8307                                   struct io_mapped_ubuf **pimu,
8308                                   struct page **last_hpage)
8309 {
8310         struct io_mapped_ubuf *imu = NULL;
8311         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8312         struct page **pages = NULL;
8313         unsigned long off, start, end, ubuf;
8314         size_t size;
8315         int ret, pret, nr_pages, i;
8316
8317         if (!iov->iov_base) {
8318                 *pimu = ctx->dummy_ubuf;
8319                 return 0;
8320         }
8321
8322         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8323         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8324         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8325         nr_pages = end - start;
8326
8327         *pimu = NULL;
8328         ret = -ENOMEM;
8329
8330         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
8331         if (!pages)
8332                 goto done;
8333
8334         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
8335                               GFP_KERNEL);
8336         if (!vmas)
8337                 goto done;
8338
8339         imu = kvmalloc(struct_size(imu, bvec, nr_pages), GFP_KERNEL);
8340         if (!imu)
8341                 goto done;
8342
8343         ret = 0;
8344         mmap_read_lock(current->mm);
8345         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8346                               pages, vmas);
8347         if (pret == nr_pages) {
8348                 /* don't support file backed memory */
8349                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8350                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
8351
8352                         if (vma_is_shmem(vma))
8353                                 continue;
8354                         if (vma->vm_file &&
8355                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8356                                 ret = -EOPNOTSUPP;
8357                                 break;
8358                         }
8359                 }
8360         } else {
8361                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8362         }
8363         mmap_read_unlock(current->mm);
8364         if (ret) {
8365                 /*
8366                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
8367                  * release any pages we did get
8368                  */
8369                 if (pret > 0)
8370                         unpin_user_pages(pages, pret);
8371                 goto done;
8372         }
8373
8374         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
8375         if (ret) {
8376                 unpin_user_pages(pages, pret);
8377                 goto done;
8378         }
8379
8380         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8381         size = iov->iov_len;
8382         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8383                 size_t vec_len;
8384
8385                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8386                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
8387                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
8388                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
8389                 off = 0;
8390                 size -= vec_len;
8391         }
8392         /* store original address for later verification */
8393         imu->ubuf = ubuf;
8394         imu->ubuf_end = ubuf + iov->iov_len;
8395         imu->nr_bvecs = nr_pages;
8396         *pimu = imu;
8397         ret = 0;
8398 done:
8399         if (ret)
8400                 kvfree(imu);
8401         kvfree(pages);
8402         kvfree(vmas);
8403         return ret;
8404 }
8405
8406 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
8407 {
8408         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(*ctx->user_bufs), GFP_KERNEL);
8409         return ctx->user_bufs ? 0 : -ENOMEM;
8410 }
8411
8412 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
8413 {
8414         unsigned long tmp, acct_len = iov->iov_len + (PAGE_SIZE - 1);
8415
8416         /*
8417          * Don't impose further limits on the size and buffer
8418          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8419          * submitted if they are wrong.
8420          */
8421         if (!iov->iov_base)
8422                 return iov->iov_len ? -EFAULT : 0;
8423         if (!iov->iov_len)
8424                 return -EFAULT;
8425
8426         /* arbitrary limit, but we need something */
8427         if (iov->iov_len > SZ_1G)
8428                 return -EFAULT;
8429
8430         if (check_add_overflow((unsigned long)iov->iov_base, acct_len, &tmp))
8431                 return -EOVERFLOW;
8432
8433         return 0;
8434 }
8435
8436 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8437                                    unsigned int nr_args, u64 __user *tags)
8438 {
8439         struct page *last_hpage = NULL;
8440         struct io_rsrc_data *data;
8441         int i, ret;
8442         struct iovec iov;
8443
8444         if (ctx->user_bufs)
8445                 return -EBUSY;
8446         if (!nr_args || nr_args > IORING_MAX_REG_BUFFERS)
8447                 return -EINVAL;
8448         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8449         if (ret)
8450                 return ret;
8451         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_buf_put, tags, nr_args, &data);
8452         if (ret)
8453                 return ret;
8454         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
8455         if (ret) {
8456                 io_rsrc_data_free(data);
8457                 return ret;
8458         }
8459
8460         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_bufs++) {
8461                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8462                 if (ret)
8463                         break;
8464                 ret = io_buffer_validate(&iov);
8465                 if (ret)
8466                         break;
8467                 if (!iov.iov_base && *io_get_tag_slot(data, i)) {
8468                         ret = -EINVAL;
8469                         break;
8470                 }
8471
8472                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &ctx->user_bufs[i],
8473                                              &last_hpage);
8474                 if (ret)
8475                         break;
8476         }
8477
8478         WARN_ON_ONCE(ctx->buf_data);
8479
8480         ctx->buf_data = data;
8481         if (ret)
8482                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8483         else
8484                 io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
8485         return ret;
8486 }
8487
8488 static int __io_sqe_buffers_update(struct io_ring_ctx *ctx,
8489                                    struct io_uring_rsrc_update2 *up,
8490                                    unsigned int nr_args)
8491 {
8492         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
8493         struct iovec iov, __user *iovs = u64_to_user_ptr(up->data);
8494         struct page *last_hpage = NULL;
8495         bool needs_switch = false;
8496         __u32 done;
8497         int i, err;
8498
8499         if (!ctx->buf_data)
8500                 return -ENXIO;
8501         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_bufs)
8502                 return -EINVAL;
8503
8504         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
8505                 struct io_mapped_ubuf *imu;
8506                 int offset = up->offset + done;
8507                 u64 tag = 0;
8508
8509                 err = io_copy_iov(ctx, &iov, iovs, done);
8510                 if (err)
8511                         break;
8512                 if (tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) {
8513                         err = -EFAULT;
8514                         break;
8515                 }
8516                 err = io_buffer_validate(&iov);
8517                 if (err)
8518                         break;
8519                 if (!iov.iov_base && tag) {
8520                         err = -EINVAL;
8521                         break;
8522                 }
8523                 err = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &imu, &last_hpage);
8524                 if (err)
8525                         break;
8526
8527                 i = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_bufs);
8528                 if (ctx->user_bufs[i] != ctx->dummy_ubuf) {
8529                         err = io_queue_rsrc_removal(ctx->buf_data, offset,
8530                                                     ctx->rsrc_node, ctx->user_bufs[i]);
8531                         if (unlikely(err)) {
8532                                 io_buffer_unmap(ctx, &imu);
8533                                 break;
8534                         }
8535                         ctx->user_bufs[i] = NULL;
8536                         needs_switch = true;
8537                 }
8538
8539                 ctx->user_bufs[i] = imu;
8540                 *io_get_tag_slot(ctx->buf_data, offset) = tag;
8541         }
8542
8543         if (needs_switch)
8544                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->buf_data);
8545         return done ? done : err;
8546 }
8547
8548 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8549 {
8550         __s32 __user *fds = arg;
8551         int fd;
8552
8553         if (ctx->cq_ev_fd)
8554                 return -EBUSY;
8555
8556         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8557                 return -EFAULT;
8558
8559         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8560         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8561                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8562                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8563                 return ret;
8564         }
8565
8566         return 0;
8567 }
8568
8569 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8570 {
8571         if (ctx->cq_ev_fd) {
8572                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8573                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8574                 return 0;
8575         }
8576
8577         return -ENXIO;
8578 }
8579
8580 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8581 {
8582         struct io_buffer *buf;
8583         unsigned long index;
8584
8585         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
8586                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
8587 }
8588
8589 static void io_req_cache_free(struct list_head *list, struct task_struct *tsk)
8590 {
8591         struct io_kiocb *req, *nxt;
8592
8593         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, compl.list) {
8594                 if (tsk && req->task != tsk)
8595                         continue;
8596                 list_del(&req->compl.list);
8597                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
8598         }
8599 }
8600
8601 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8602 {
8603         struct io_submit_state *submit_state = &ctx->submit_state;
8604         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
8605
8606         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8607
8608         if (submit_state->free_reqs) {
8609                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, submit_state->free_reqs,
8610                                      submit_state->reqs);
8611                 submit_state->free_reqs = 0;
8612         }
8613
8614         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
8615         io_req_cache_free(&cs->free_list, NULL);
8616         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8617 }
8618
8619 static bool io_wait_rsrc_data(struct io_rsrc_data *data)
8620 {
8621         if (!data)
8622                 return false;
8623         if (!atomic_dec_and_test(&data->refs))
8624                 wait_for_completion(&data->done);
8625         return true;
8626 }
8627
8628 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8629 {
8630         io_sq_thread_finish(ctx);
8631
8632         if (ctx->mm_account) {
8633                 mmdrop(ctx->mm_account);
8634                 ctx->mm_account = NULL;
8635         }
8636
8637         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8638         if (io_wait_rsrc_data(ctx->buf_data))
8639                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8640         if (io_wait_rsrc_data(ctx->file_data))
8641                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
8642         if (ctx->rings)
8643                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
8644         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8645         io_eventfd_unregister(ctx);
8646         io_destroy_buffers(ctx);
8647         if (ctx->sq_creds)
8648                 put_cred(ctx->sq_creds);
8649
8650         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
8651         if (ctx->rsrc_node)
8652                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_node);
8653         if (ctx->rsrc_backup_node)
8654                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_backup_node);
8655         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
8656
8657         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
8658         WARN_ON_ONCE(!llist_empty(&ctx->rsrc_put_llist));
8659
8660 #if defined(CONFIG_UNIX)
8661         if (ctx->ring_sock) {
8662                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8663                 sock_release(ctx->ring_sock);
8664         }
8665 #endif
8666
8667         io_mem_free(ctx->rings);
8668         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8669
8670         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8671         free_uid(ctx->user);
8672         io_req_caches_free(ctx);
8673         if (ctx->hash_map)
8674                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
8675         kfree(ctx->cancel_hash);
8676         kfree(ctx->dummy_ubuf);
8677         kfree(ctx);
8678 }
8679
8680 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8681 {
8682         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8683         __poll_t mask = 0;
8684
8685         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8686         /*
8687          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8688          * io_commit_cqring
8689          */
8690         smp_rmb();
8691         if (!io_sqring_full(ctx))
8692                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8693
8694         /*
8695          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
8696          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
8697          *      CPU0                    CPU1
8698          *      ----                    ----
8699          * lock(&ctx->uring_lock);
8700          *                              lock(&ep->mtx);
8701          *                              lock(&ctx->uring_lock);
8702          * lock(&ep->mtx);
8703          *
8704          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
8705          * pushs them to do the flush.
8706          */
8707         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
8708                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8709
8710         return mask;
8711 }
8712
8713 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8714 {
8715         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8716
8717         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8718 }
8719
8720 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8721 {
8722         const struct cred *creds;
8723
8724         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
8725         if (creds) {
8726                 put_cred(creds);
8727                 return 0;
8728         }
8729
8730         return -EINVAL;
8731 }
8732
8733 static inline bool io_run_ctx_fallback(struct io_ring_ctx *ctx)
8734 {
8735         return io_run_task_work_head(&ctx->exit_task_work);
8736 }
8737
8738 struct io_tctx_exit {
8739         struct callback_head            task_work;
8740         struct completion               completion;
8741         struct io_ring_ctx              *ctx;
8742 };
8743
8744 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
8745 {
8746         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8747         struct io_tctx_exit *work;
8748
8749         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8750         /*
8751          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
8752          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
8753          */
8754         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
8755                 io_uring_del_tctx_node((unsigned long)work->ctx);
8756         complete(&work->completion);
8757 }
8758
8759 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8760 {
8761         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8762
8763         return req->ctx == data;
8764 }
8765
8766 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8767 {
8768         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
8769         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
8770         struct io_tctx_exit exit;
8771         struct io_tctx_node *node;
8772         int ret;
8773
8774         /*
8775          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8776          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8777          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8778          * as nobody else will be looking for them.
8779          */
8780         do {
8781                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true);
8782                 if (ctx->sq_data) {
8783                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8784                         struct task_struct *tsk;
8785
8786                         io_sq_thread_park(sqd);
8787                         tsk = sqd->thread;
8788                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
8789                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
8790                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8791                         io_sq_thread_unpark(sqd);
8792                 }
8793
8794                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8795         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8796
8797         init_completion(&exit.completion);
8798         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
8799         exit.ctx = ctx;
8800         /*
8801          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
8802          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
8803          * completion_lock, see __io_req_task_submit(). Apart from other work,
8804          * this lock/unlock section also waits them to finish.
8805          */
8806         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8807         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
8808                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8809
8810                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
8811                                         ctx_node);
8812                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
8813                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
8814                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
8815                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
8816                         continue;
8817                 wake_up_process(node->task);
8818
8819                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8820                 wait_for_completion(&exit.completion);
8821                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8822         }
8823         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8824         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8825         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8826
8827         io_ring_ctx_free(ctx);
8828 }
8829
8830 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
8831 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
8832                              bool cancel_all)
8833 {
8834         struct io_kiocb *req, *tmp;
8835         int canceled = 0;
8836
8837         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8838         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8839                 if (io_match_task(req, tsk, cancel_all)) {
8840                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
8841                         canceled++;
8842                 }
8843         }
8844         if (canceled != 0)
8845                 io_commit_cqring(ctx);
8846         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8847         if (canceled != 0)
8848                 io_cqring_ev_posted(ctx);
8849         return canceled != 0;
8850 }
8851
8852 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8853 {
8854         unsigned long index;
8855         struct creds *creds;
8856
8857         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8858         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8859         if (ctx->rings)
8860                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
8861         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
8862                 io_unregister_personality(ctx, index);
8863         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8864
8865         io_kill_timeouts(ctx, NULL, true);
8866         io_poll_remove_all(ctx, NULL, true);
8867
8868         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8869         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8870
8871         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8872         /*
8873          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8874          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8875          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8876          * over using system_wq.
8877          */
8878         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8879 }
8880
8881 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8882 {
8883         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8884
8885         file->private_data = NULL;
8886         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8887         return 0;
8888 }
8889
8890 struct io_task_cancel {
8891         struct task_struct *task;
8892         bool all;
8893 };
8894
8895 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8896 {
8897         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8898         struct io_task_cancel *cancel = data;
8899         bool ret;
8900
8901         if (!cancel->all && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8902                 unsigned long flags;
8903                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8904
8905                 /* protect against races with linked timeouts */
8906                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8907                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->all);
8908                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8909         } else {
8910                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->all);
8911         }
8912         return ret;
8913 }
8914
8915 static bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8916                                   struct task_struct *task, bool cancel_all)
8917 {
8918         struct io_defer_entry *de;
8919         LIST_HEAD(list);
8920
8921         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8922         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8923                 if (io_match_task(de->req, task, cancel_all)) {
8924                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8925                         break;
8926                 }
8927         }
8928         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8929         if (list_empty(&list))
8930                 return false;
8931
8932         while (!list_empty(&list)) {
8933                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8934                 list_del_init(&de->list);
8935                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
8936                 kfree(de);
8937         }
8938         return true;
8939 }
8940
8941 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
8942 {
8943         struct io_tctx_node *node;
8944         enum io_wq_cancel cret;
8945         bool ret = false;
8946
8947         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8948         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
8949                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
8950
8951                 /*
8952                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
8953                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
8954                  */
8955                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
8956                         continue;
8957                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8958                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8959         }
8960         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8961
8962         return ret;
8963 }
8964
8965 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8966                                          struct task_struct *task,
8967                                          bool cancel_all)
8968 {
8969         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .all = cancel_all, };
8970         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
8971
8972         while (1) {
8973                 enum io_wq_cancel cret;
8974                 bool ret = false;
8975
8976                 if (!task) {
8977                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
8978                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
8979                         /*
8980                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
8981                          * it's fine as the task is in exit/exec.
8982                          */
8983                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
8984                                                &cancel, true);
8985                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8986                 }
8987
8988                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8989                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
8990                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
8991                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8992                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8993                                 ret = true;
8994                         }
8995                 }
8996
8997                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, cancel_all);
8998                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, cancel_all);
8999                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, cancel_all);
9000                 ret |= io_run_task_work();
9001                 ret |= io_run_ctx_fallback(ctx);
9002                 if (!ret)
9003                         break;
9004                 cond_resched();
9005         }
9006 }
9007
9008 static int __io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9009 {
9010         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9011         struct io_tctx_node *node;
9012         int ret;
9013
9014         if (unlikely(!tctx)) {
9015                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
9016                 if (unlikely(ret))
9017                         return ret;
9018                 tctx = current->io_uring;
9019         }
9020         if (!xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx)) {
9021                 node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
9022                 if (!node)
9023                         return -ENOMEM;
9024                 node->ctx = ctx;
9025                 node->task = current;
9026
9027                 ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
9028                                         node, GFP_KERNEL));
9029                 if (ret) {
9030                         kfree(node);
9031                         return ret;
9032                 }
9033
9034                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9035                 list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
9036                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9037         }
9038         tctx->last = ctx;
9039         return 0;
9040 }
9041
9042 /*
9043  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
9044  */
9045 static inline int io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9046 {
9047         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9048
9049         if (likely(tctx && tctx->last == ctx))
9050                 return 0;
9051         return __io_uring_add_tctx_node(ctx);
9052 }
9053
9054 /*
9055  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
9056  */
9057 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index)
9058 {
9059         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9060         struct io_tctx_node *node;
9061
9062         if (!tctx)
9063                 return;
9064         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
9065         if (!node)
9066                 return;
9067
9068         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
9069         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
9070
9071         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
9072         list_del(&node->ctx_node);
9073         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
9074
9075         if (tctx->last == node->ctx)
9076                 tctx->last = NULL;
9077         kfree(node);
9078 }
9079
9080 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
9081 {
9082         struct io_wq *wq = tctx->io_wq;
9083         struct io_tctx_node *node;
9084         unsigned long index;
9085
9086         xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
9087                 io_uring_del_tctx_node(index);
9088         if (wq) {
9089                 /*
9090                  * Must be after io_uring_del_task_file() (removes nodes under
9091                  * uring_lock) to avoid race with io_uring_try_cancel_iowq().
9092                  */
9093                 tctx->io_wq = NULL;
9094                 io_wq_put_and_exit(wq);
9095         }
9096 }
9097
9098 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
9099 {
9100         if (tracked)
9101                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
9102         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
9103 }
9104
9105 static void io_uring_drop_tctx_refs(struct task_struct *task)
9106 {
9107         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
9108         unsigned int refs = tctx->cached_refs;
9109
9110         tctx->cached_refs = 0;
9111         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, refs);
9112         put_task_struct_many(task, refs);
9113 }
9114
9115 /*
9116  * Find any io_uring ctx that this task has registered or done IO on, and cancel
9117  * requests. @sqd should be not-null IIF it's an SQPOLL thread cancellation.
9118  */
9119 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd)
9120 {
9121         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9122         struct io_ring_ctx *ctx;
9123         s64 inflight;
9124         DEFINE_WAIT(wait);
9125
9126         WARN_ON_ONCE(sqd && sqd->thread != current);
9127
9128         if (!current->io_uring)
9129                 return;
9130         if (tctx->io_wq)
9131                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
9132
9133         io_uring_drop_tctx_refs(current);
9134         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9135         do {
9136                 /* read completions before cancelations */
9137                 inflight = tctx_inflight(tctx, !cancel_all);
9138                 if (!inflight)
9139                         break;
9140
9141                 if (!sqd) {
9142                         struct io_tctx_node *node;
9143                         unsigned long index;
9144
9145                         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
9146                                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
9147                                 if (node->ctx->sq_data)
9148                                         continue;
9149                                 io_uring_try_cancel_requests(node->ctx, current,
9150                                                              cancel_all);
9151                         }
9152                 } else {
9153                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
9154                                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current,
9155                                                              cancel_all);
9156                 }
9157
9158                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9159                 /*
9160                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9161                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9162                  * prepare_to_wait().
9163                  */
9164                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
9165                         schedule();
9166                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9167         } while (1);
9168         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9169
9170         io_uring_clean_tctx(tctx);
9171         if (cancel_all) {
9172                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
9173                 __io_uring_free(current);
9174         }
9175 }
9176
9177 void __io_uring_cancel(struct files_struct *files)
9178 {
9179         io_uring_cancel_generic(!files, NULL);
9180 }
9181
9182 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9183                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9184 {
9185         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9186         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9187         struct page *page;
9188         void *ptr;
9189
9190         switch (offset) {
9191         case IORING_OFF_SQ_RING:
9192         case IORING_OFF_CQ_RING:
9193                 ptr = ctx->rings;
9194                 break;
9195         case IORING_OFF_SQES:
9196                 ptr = ctx->sq_sqes;
9197                 break;
9198         default:
9199                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9200         }
9201
9202         page = virt_to_head_page(ptr);
9203         if (sz > page_size(page))
9204                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9205
9206         return ptr;
9207 }
9208
9209 #ifdef CONFIG_MMU
9210
9211 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9212 {
9213         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9214         unsigned long pfn;
9215         void *ptr;
9216
9217         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9218         if (IS_ERR(ptr))
9219                 return PTR_ERR(ptr);
9220
9221         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9222         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9223 }
9224
9225 #else /* !CONFIG_MMU */
9226
9227 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9228 {
9229         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9230 }
9231
9232 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9233 {
9234         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9235 }
9236
9237 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9238         unsigned long addr, unsigned long len,
9239         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9240 {
9241         void *ptr;
9242
9243         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9244         if (IS_ERR(ptr))
9245                 return PTR_ERR(ptr);
9246
9247         return (unsigned long) ptr;
9248 }
9249
9250 #endif /* !CONFIG_MMU */
9251
9252 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9253 {
9254         DEFINE_WAIT(wait);
9255
9256         do {
9257                 if (!io_sqring_full(ctx))
9258                         break;
9259                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9260
9261                 if (!io_sqring_full(ctx))
9262                         break;
9263                 schedule();
9264         } while (!signal_pending(current));
9265
9266         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9267         return 0;
9268 }
9269
9270 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9271                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9272                           const sigset_t __user **sig)
9273 {
9274         struct io_uring_getevents_arg arg;
9275
9276         /*
9277          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9278          * is just a pointer to the sigset_t.
9279          */
9280         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9281                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9282                 *ts = NULL;
9283                 return 0;
9284         }
9285
9286         /*
9287          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9288          * timespec and sigset_t pointers if good.
9289          */
9290         if (*argsz != sizeof(arg))
9291                 return -EINVAL;
9292         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9293                 return -EFAULT;
9294         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9295         *argsz = arg.sigmask_sz;
9296         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9297         return 0;
9298 }
9299
9300 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9301                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9302                 size_t, argsz)
9303 {
9304         struct io_ring_ctx *ctx;
9305         int submitted = 0;
9306         struct fd f;
9307         long ret;
9308
9309         io_run_task_work();
9310
9311         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9312                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG)))
9313                 return -EINVAL;
9314
9315         f = fdget(fd);
9316         if (unlikely(!f.file))
9317                 return -EBADF;
9318
9319         ret = -EOPNOTSUPP;
9320         if (unlikely(f.file->f_op != &io_uring_fops))
9321                 goto out_fput;
9322
9323         ret = -ENXIO;
9324         ctx = f.file->private_data;
9325         if (unlikely(!percpu_ref_tryget(&ctx->refs)))
9326                 goto out_fput;
9327
9328         ret = -EBADFD;
9329         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9330                 goto out;
9331
9332         /*
9333          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9334          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9335          * we were asked to.
9336          */
9337         ret = 0;
9338         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9339                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
9340
9341                 ret = -EOWNERDEAD;
9342                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
9343                         goto out;
9344                 }
9345                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9346                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9347                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9348                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9349                         if (ret)
9350                                 goto out;
9351                 }
9352                 submitted = to_submit;
9353         } else if (to_submit) {
9354                 ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
9355                 if (unlikely(ret))
9356                         goto out;
9357                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9358                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9359                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9360
9361                 if (submitted != to_submit)
9362                         goto out;
9363         }
9364         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9365                 const sigset_t __user *sig;
9366                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9367
9368                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9369                 if (unlikely(ret))
9370                         goto out;
9371
9372                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9373
9374                 /*
9375                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9376                  * space applications don't need to do io completion events
9377                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9378                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9379                  */
9380                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9381                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9382                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9383                 } else {
9384                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9385                 }
9386         }
9387
9388 out:
9389         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9390 out_fput:
9391         fdput(f);
9392         return submitted ? submitted : ret;
9393 }
9394
9395 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9396 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
9397                 const struct cred *cred)
9398 {
9399         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9400         struct group_info *gi;
9401         kernel_cap_t cap;
9402         unsigned __capi;
9403         int g;
9404
9405         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9406         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9407         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9408         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9409         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9410         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9411         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9412         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9413         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9414         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9415         gi = cred->group_info;
9416         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9417                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9418                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9419         }
9420         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9421         cap = cred->cap_effective;
9422         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9423                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9424         seq_putc(m, '\n');
9425         return 0;
9426 }
9427
9428 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9429 {
9430         struct io_sq_data *sq = NULL;
9431         bool has_lock;
9432         int i;
9433
9434         /*
9435          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9436          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9437          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9438          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9439          */
9440         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9441
9442         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9443                 sq = ctx->sq_data;
9444                 if (!sq->thread)
9445                         sq = NULL;
9446         }
9447
9448         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9449         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9450         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9451         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9452                 struct file *f = io_file_from_index(ctx, i);
9453
9454                 if (f)
9455                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9456                 else
9457                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9458         }
9459         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9460         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9461                 struct io_mapped_ubuf *buf = ctx->user_bufs[i];
9462                 unsigned int len = buf->ubuf_end - buf->ubuf;
9463
9464                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf, len);
9465         }
9466         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
9467                 unsigned long index;
9468                 const struct cred *cred;
9469
9470                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9471                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
9472                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
9473         }
9474         seq_printf(m, "PollList:\n");
9475         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9476         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9477                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9478                 struct io_kiocb *req;
9479
9480                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9481                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9482                                         req->task->task_works != NULL);
9483         }
9484         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9485         if (has_lock)
9486                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9487 }
9488
9489 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9490 {
9491         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9492
9493         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9494                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9495                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9496         }
9497 }
9498 #endif
9499
9500 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9501         .release        = io_uring_release,
9502         .mmap           = io_uring_mmap,
9503 #ifndef CONFIG_MMU
9504         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9505         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9506 #endif
9507         .poll           = io_uring_poll,
9508         .fasync         = io_uring_fasync,
9509 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9510         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9511 #endif
9512 };
9513
9514 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9515                                   struct io_uring_params *p)
9516 {
9517         struct io_rings *rings;
9518         size_t size, sq_array_offset;
9519
9520         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9521         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9522         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9523
9524         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9525         if (size == SIZE_MAX)
9526                 return -EOVERFLOW;
9527
9528         rings = io_mem_alloc(size);
9529         if (!rings)
9530                 return -ENOMEM;
9531
9532         ctx->rings = rings;
9533         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9534         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9535         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9536         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9537         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9538
9539         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9540         if (size == SIZE_MAX) {
9541                 io_mem_free(ctx->rings);
9542                 ctx->rings = NULL;
9543                 return -EOVERFLOW;
9544         }
9545
9546         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9547         if (!ctx->sq_sqes) {
9548                 io_mem_free(ctx->rings);
9549                 ctx->rings = NULL;
9550                 return -ENOMEM;
9551         }
9552
9553         return 0;
9554 }
9555
9556 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9557 {
9558         int ret, fd;
9559
9560         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9561         if (fd < 0)
9562                 return fd;
9563
9564         ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
9565         if (ret) {
9566                 put_unused_fd(fd);
9567                 return ret;
9568         }
9569         fd_install(fd, file);
9570         return fd;
9571 }
9572
9573 /*
9574  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9575  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9576  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9577  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9578  */
9579 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9580 {
9581         struct file *file;
9582 #if defined(CONFIG_UNIX)
9583         int ret;
9584
9585         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9586                                 &ctx->ring_sock);
9587         if (ret)
9588                 return ERR_PTR(ret);
9589 #endif
9590
9591         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9592                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9593 #if defined(CONFIG_UNIX)
9594         if (IS_ERR(file)) {
9595                 sock_release(ctx->ring_sock);
9596                 ctx->ring_sock = NULL;
9597         } else {
9598                 ctx->ring_sock->file = file;
9599         }
9600 #endif
9601         return file;
9602 }
9603
9604 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9605                            struct io_uring_params __user *params)
9606 {
9607         struct io_ring_ctx *ctx;
9608         struct file *file;
9609         int ret;
9610
9611         if (!entries)
9612                 return -EINVAL;
9613         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9614                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9615                         return -EINVAL;
9616                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9617         }
9618
9619         /*
9620          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9621          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9622          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9623          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9624          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9625          * of CQ ring entries manually.
9626          */
9627         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9628         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9629                 /*
9630                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9631                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9632                  * any cq vs sq ring sizing.
9633                  */
9634                 if (!p->cq_entries)
9635                         return -EINVAL;
9636                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9637                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9638                                 return -EINVAL;
9639                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9640                 }
9641                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9642                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9643                         return -EINVAL;
9644         } else {
9645                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9646         }
9647
9648         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9649         if (!ctx)
9650                 return -ENOMEM;
9651         ctx->compat = in_compat_syscall();
9652         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
9653                 ctx->user = get_uid(current_user());
9654
9655         /*
9656          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9657          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9658          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9659          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9660          */
9661         mmgrab(current->mm);
9662         ctx->mm_account = current->mm;
9663
9664         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9665         if (ret)
9666                 goto err;
9667
9668         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9669         if (ret)
9670                 goto err;
9671         /* always set a rsrc node */
9672         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9673         if (ret)
9674                 goto err;
9675         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
9676
9677         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9678         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9679         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9680         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9681         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9682         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9683         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9684         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9685
9686         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9687         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9688         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9689         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9690         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9691         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9692         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9693         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9694
9695         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9696                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9697                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9698                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9699                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
9700                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS;
9701
9702         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9703                 ret = -EFAULT;
9704                 goto err;
9705         }
9706
9707         file = io_uring_get_file(ctx);
9708         if (IS_ERR(file)) {
9709                 ret = PTR_ERR(file);
9710                 goto err;
9711         }
9712
9713         /*
9714          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9715          * having closed it before we finish setup
9716          */
9717         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9718         if (ret < 0) {
9719                 /* fput will clean it up */
9720                 fput(file);
9721                 return ret;
9722         }
9723
9724         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9725         return ret;
9726 err:
9727         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9728         return ret;
9729 }
9730
9731 /*
9732  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9733  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9734  * params structure passed in.
9735  */
9736 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9737 {
9738         struct io_uring_params p;
9739         int i;
9740
9741         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9742                 return -EFAULT;
9743         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9744                 if (p.resv[i])
9745                         return -EINVAL;
9746         }
9747
9748         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9749                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9750                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9751                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9752                 return -EINVAL;
9753
9754         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9755 }
9756
9757 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9758                 struct io_uring_params __user *, params)
9759 {
9760         return io_uring_setup(entries, params);
9761 }
9762
9763 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9764 {
9765         struct io_uring_probe *p;
9766         size_t size;
9767         int i, ret;
9768
9769         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9770         if (size == SIZE_MAX)
9771                 return -EOVERFLOW;
9772         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9773         if (!p)
9774                 return -ENOMEM;
9775
9776         ret = -EFAULT;
9777         if (copy_from_user(p, arg, size))
9778                 goto out;
9779         ret = -EINVAL;
9780         if (memchr_inv(p, 0, size))
9781                 goto out;
9782
9783         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9784         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9785                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9786
9787         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9788                 p->ops[i].op = i;
9789                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9790                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9791         }
9792         p->ops_len = i;
9793
9794         ret = 0;
9795         if (copy_to_user(arg, p, size))
9796                 ret = -EFAULT;
9797 out:
9798         kfree(p);
9799         return ret;
9800 }
9801
9802 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9803 {
9804         const struct cred *creds;
9805         u32 id;
9806         int ret;
9807
9808         creds = get_current_cred();
9809
9810         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
9811                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
9812         if (!ret)
9813                 return id;
9814         put_cred(creds);
9815         return ret;
9816 }
9817
9818 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9819                                     unsigned int nr_args)
9820 {
9821         struct io_uring_restriction *res;
9822         size_t size;
9823         int i, ret;
9824
9825         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9826         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9827                 return -EBADFD;
9828
9829         /* We allow only a single restrictions registration */
9830         if (ctx->restrictions.registered)
9831                 return -EBUSY;
9832
9833         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9834                 return -EINVAL;
9835
9836         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9837         if (size == SIZE_MAX)
9838                 return -EOVERFLOW;
9839
9840         res = memdup_user(arg, size);
9841         if (IS_ERR(res))
9842                 return PTR_ERR(res);
9843
9844         ret = 0;
9845
9846         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9847                 switch (res[i].opcode) {
9848                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9849                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9850                                 ret = -EINVAL;
9851                                 goto out;
9852                         }
9853
9854                         __set_bit(res[i].register_op,
9855                                   ctx->restrictions.register_op);
9856                         break;
9857                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9858                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9859                                 ret = -EINVAL;
9860                                 goto out;
9861                         }
9862
9863                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9864                         break;
9865                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9866                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9867                         break;
9868                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9869                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9870                         break;
9871                 default:
9872                         ret = -EINVAL;
9873                         goto out;
9874                 }
9875         }
9876
9877 out:
9878         /* Reset all restrictions if an error happened */
9879         if (ret != 0)
9880                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9881         else
9882                 ctx->restrictions.registered = true;
9883
9884         kfree(res);
9885         return ret;
9886 }
9887
9888 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9889 {
9890         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9891                 return -EBADFD;
9892
9893         if (ctx->restrictions.registered)
9894                 ctx->restricted = 1;
9895
9896         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9897         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
9898                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9899         return 0;
9900 }
9901
9902 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
9903                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
9904                                      unsigned nr_args)
9905 {
9906         __u32 tmp;
9907         int err;
9908
9909         if (up->resv)
9910                 return -EINVAL;
9911         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &tmp))
9912                 return -EOVERFLOW;
9913         err = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9914         if (err)
9915                 return err;
9916
9917         switch (type) {
9918         case IORING_RSRC_FILE:
9919                 return __io_sqe_files_update(ctx, up, nr_args);
9920         case IORING_RSRC_BUFFER:
9921                 return __io_sqe_buffers_update(ctx, up, nr_args);
9922         }
9923         return -EINVAL;
9924 }
9925
9926 static int io_register_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9927                                     unsigned nr_args)
9928 {
9929         struct io_uring_rsrc_update2 up;
9930
9931         if (!nr_args)
9932                 return -EINVAL;
9933         memset(&up, 0, sizeof(up));
9934         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(struct io_uring_rsrc_update)))
9935                 return -EFAULT;
9936         return __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE, &up, nr_args);
9937 }
9938
9939 static int io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9940                                    unsigned size, unsigned type)
9941 {
9942         struct io_uring_rsrc_update2 up;
9943
9944         if (size != sizeof(up))
9945                 return -EINVAL;
9946         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
9947                 return -EFAULT;
9948         if (!up.nr || up.resv)
9949                 return -EINVAL;
9950         return __io_register_rsrc_update(ctx, type, &up, up.nr);
9951 }
9952
9953 static int io_register_rsrc(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9954                             unsigned int size, unsigned int type)
9955 {
9956         struct io_uring_rsrc_register rr;
9957
9958         /* keep it extendible */
9959         if (size != sizeof(rr))
9960                 return -EINVAL;
9961
9962         memset(&rr, 0, sizeof(rr));
9963         if (copy_from_user(&rr, arg, size))
9964                 return -EFAULT;
9965         if (!rr.nr || rr.resv || rr.resv2)
9966                 return -EINVAL;
9967
9968         switch (type) {
9969         case IORING_RSRC_FILE:
9970                 return io_sqe_files_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
9971                                              rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
9972         case IORING_RSRC_BUFFER:
9973                 return io_sqe_buffers_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
9974                                                rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
9975         }
9976         return -EINVAL;
9977 }
9978
9979 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9980 {
9981         switch (op) {
9982         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
9983         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
9984         case IORING_REGISTER_FILES:
9985         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9986         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9987         case IORING_REGISTER_PROBE:
9988         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9989         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9990         case IORING_REGISTER_FILES2:
9991         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
9992         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
9993         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
9994                 return false;
9995         default:
9996                 return true;
9997         }
9998 }
9999
10000 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
10001                                void __user *arg, unsigned nr_args)
10002         __releases(ctx->uring_lock)
10003         __acquires(ctx->uring_lock)
10004 {
10005         int ret;
10006
10007         /*
10008          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
10009          * someone else killed the ctx or is already going through
10010          * io_uring_register().
10011          */
10012         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
10013                 return -ENXIO;
10014
10015         if (ctx->restricted) {
10016                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
10017                         return -EINVAL;
10018                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
10019                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
10020                         return -EACCES;
10021         }
10022
10023         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10024                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
10025
10026                 /*
10027                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
10028                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
10029                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
10030                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
10031                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
10032                  * after we've killed the percpu ref.
10033                  */
10034                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10035                 do {
10036                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
10037                         if (!ret)
10038                                 break;
10039                         ret = io_run_task_work_sig();
10040                         if (ret < 0)
10041                                 break;
10042                 } while (1);
10043                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10044
10045                 if (ret) {
10046                         io_refs_resurrect(&ctx->refs, &ctx->ref_comp);
10047                         return ret;
10048                 }
10049         }
10050
10051         switch (opcode) {
10052         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10053                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10054                 break;
10055         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10056                 ret = -EINVAL;
10057                 if (arg || nr_args)
10058                         break;
10059                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
10060                 break;
10061         case IORING_REGISTER_FILES:
10062                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10063                 break;
10064         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10065                 ret = -EINVAL;
10066                 if (arg || nr_args)
10067                         break;
10068                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
10069                 break;
10070         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10071                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
10072                 break;
10073         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
10074         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
10075                 ret = -EINVAL;
10076                 if (nr_args != 1)
10077                         break;
10078                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
10079                 if (ret)
10080                         break;
10081                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
10082                         ctx->eventfd_async = 1;
10083                 else
10084                         ctx->eventfd_async = 0;
10085                 break;
10086         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
10087                 ret = -EINVAL;
10088                 if (arg || nr_args)
10089                         break;
10090                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
10091                 break;
10092         case IORING_REGISTER_PROBE:
10093                 ret = -EINVAL;
10094                 if (!arg || nr_args > 256)
10095                         break;
10096                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
10097                 break;
10098         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10099                 ret = -EINVAL;
10100                 if (arg || nr_args)
10101                         break;
10102                 ret = io_register_personality(ctx);
10103                 break;
10104         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10105                 ret = -EINVAL;
10106                 if (arg)
10107                         break;
10108                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
10109                 break;
10110         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
10111                 ret = -EINVAL;
10112                 if (arg || nr_args)
10113                         break;
10114                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
10115                 break;
10116         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
10117                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
10118                 break;
10119         case IORING_REGISTER_FILES2:
10120                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_FILE);
10121                 break;
10122         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10123                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10124                                               IORING_RSRC_FILE);
10125                 break;
10126         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10127                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_BUFFER);
10128                 break;
10129         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10130                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10131                                               IORING_RSRC_BUFFER);
10132                 break;
10133         default:
10134                 ret = -EINVAL;
10135                 break;
10136         }
10137
10138         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10139                 /* bring the ctx back to life */
10140                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
10141                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
10142         }
10143         return ret;
10144 }
10145
10146 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
10147                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
10148 {
10149         struct io_ring_ctx *ctx;
10150         long ret = -EBADF;
10151         struct fd f;
10152
10153         f = fdget(fd);
10154         if (!f.file)
10155                 return -EBADF;
10156
10157         ret = -EOPNOTSUPP;
10158         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
10159                 goto out_fput;
10160
10161         ctx = f.file->private_data;
10162
10163         io_run_task_work();
10164
10165         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10166         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
10167         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10168         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
10169                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
10170 out_fput:
10171         fdput(f);
10172         return ret;
10173 }
10174
10175 static int __init io_uring_init(void)
10176 {
10177 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
10178         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
10179         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
10180 } while (0)
10181
10182 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
10183         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
10184         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
10185         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
10186         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
10187         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
10188         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
10189         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
10190         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
10191         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
10192         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
10193         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
10194         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
10195         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
10196         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
10197         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
10198         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
10199         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
10200         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
10201         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
10202         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
10203         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
10204         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
10205         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
10206         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
10207         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
10208         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
10209         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
10210         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
10211         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
10212         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
10213
10214         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
10215                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
10216         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
10217                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
10218         /* should fit into one byte */
10219         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
10220
10221         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
10222         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
10223         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
10224                                 SLAB_ACCOUNT);
10225         return 0;
10226 };
10227 __initcall(io_uring_init);