d9b88644d5e8a0a3db1bb31adc861ecf5a458006
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / io_uring.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
4  * supporting fast/efficient IO.
5  *
6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
7  * the application and kernel side.
8  *
9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
16  * CQ entries.
17  *
18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
23  * head will do).
24  *
25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
28  * between.
29  *
30  * Also see the examples in the liburing library:
31  *
32  *      git://git.kernel.dk/liburing
33  *
34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
38  *
39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
41  */
42 #include <linux/kernel.h>
43 #include <linux/init.h>
44 #include <linux/errno.h>
45 #include <linux/syscalls.h>
46 #include <linux/compat.h>
47 #include <net/compat.h>
48 #include <linux/refcount.h>
49 #include <linux/uio.h>
50 #include <linux/bits.h>
51
52 #include <linux/sched/signal.h>
53 #include <linux/fs.h>
54 #include <linux/file.h>
55 #include <linux/fdtable.h>
56 #include <linux/mm.h>
57 #include <linux/mman.h>
58 #include <linux/percpu.h>
59 #include <linux/slab.h>
60 #include <linux/kthread.h>
61 #include <linux/blkdev.h>
62 #include <linux/bvec.h>
63 #include <linux/net.h>
64 #include <net/sock.h>
65 #include <net/af_unix.h>
66 #include <net/scm.h>
67 #include <linux/anon_inodes.h>
68 #include <linux/sched/mm.h>
69 #include <linux/uaccess.h>
70 #include <linux/nospec.h>
71 #include <linux/sizes.h>
72 #include <linux/hugetlb.h>
73 #include <linux/highmem.h>
74 #include <linux/namei.h>
75 #include <linux/fsnotify.h>
76 #include <linux/fadvise.h>
77 #include <linux/eventpoll.h>
78 #include <linux/fs_struct.h>
79 #include <linux/splice.h>
80 #include <linux/task_work.h>
81 #include <linux/pagemap.h>
82
83 #define CREATE_TRACE_POINTS
84 #include <trace/events/io_uring.h>
85
86 #include <uapi/linux/io_uring.h>
87
88 #include "internal.h"
89 #include "io-wq.h"
90
91 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
92 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
93
94 /*
95  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
96  */
97 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
98 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
99 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
100 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
101
102 struct io_uring {
103         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
104         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
105 };
106
107 /*
108  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
109  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
110  *
111  * The offsets to the member fields are published through struct
112  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
113  */
114 struct io_rings {
115         /*
116          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
117          * masked to get valid indices.
118          *
119          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
120          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
121          * cq ring.
122          */
123         struct io_uring         sq, cq;
124         /*
125          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
126          * ring_entries - 1)
127          */
128         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
129         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
130         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
131         /*
132          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
133          * invalid index stored in array
134          *
135          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
136          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
137          * cached value).
138          *
139          * After a new SQ head value was read by the application this
140          * counter includes all submissions that were dropped reaching
141          * the new SQ head (and possibly more).
142          */
143         u32                     sq_dropped;
144         /*
145          * Runtime SQ flags
146          *
147          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
148          * application.
149          *
150          * The application needs a full memory barrier before checking
151          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
152          */
153         u32                     sq_flags;
154         /*
155          * Runtime CQ flags
156          *
157          * Written by the application, shouldn't be modified by the
158          * kernel.
159          */
160         u32                     cq_flags;
161         /*
162          * Number of completion events lost because the queue was full;
163          * this should be avoided by the application by making sure
164          * there are not more requests pending than there is space in
165          * the completion queue.
166          *
167          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
168          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
169          * cached value).
170          *
171          * As completion events come in out of order this counter is not
172          * ordered with any other data.
173          */
174         u32                     cq_overflow;
175         /*
176          * Ring buffer of completion events.
177          *
178          * The kernel writes completion events fresh every time they are
179          * produced, so the application is allowed to modify pending
180          * entries.
181          */
182         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
183 };
184
185 struct io_mapped_ubuf {
186         u64             ubuf;
187         size_t          len;
188         struct          bio_vec *bvec;
189         unsigned int    nr_bvecs;
190 };
191
192 struct fixed_file_table {
193         struct file             **files;
194 };
195
196 struct fixed_file_ref_node {
197         struct percpu_ref               refs;
198         struct list_head                node;
199         struct list_head                file_list;
200         struct fixed_file_data          *file_data;
201         struct llist_node               llist;
202 };
203
204 struct fixed_file_data {
205         struct fixed_file_table         *table;
206         struct io_ring_ctx              *ctx;
207
208         struct percpu_ref               *cur_refs;
209         struct percpu_ref               refs;
210         struct completion               done;
211         struct list_head                ref_list;
212         spinlock_t                      lock;
213 };
214
215 struct io_buffer {
216         struct list_head list;
217         __u64 addr;
218         __s32 len;
219         __u16 bid;
220 };
221
222 struct io_ring_ctx {
223         struct {
224                 struct percpu_ref       refs;
225         } ____cacheline_aligned_in_smp;
226
227         struct {
228                 unsigned int            flags;
229                 unsigned int            compat: 1;
230                 unsigned int            limit_mem: 1;
231                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
232                 unsigned int            drain_next: 1;
233                 unsigned int            eventfd_async: 1;
234
235                 /*
236                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
237                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
238                  *
239                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
240                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
241                  * the queue when needed.
242                  *
243                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
244                  * array.
245                  */
246                 u32                     *sq_array;
247                 unsigned                cached_sq_head;
248                 unsigned                sq_entries;
249                 unsigned                sq_mask;
250                 unsigned                sq_thread_idle;
251                 unsigned                cached_sq_dropped;
252                 atomic_t                cached_cq_overflow;
253                 unsigned long           sq_check_overflow;
254
255                 struct list_head        defer_list;
256                 struct list_head        timeout_list;
257                 struct list_head        cq_overflow_list;
258
259                 wait_queue_head_t       inflight_wait;
260                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
261         } ____cacheline_aligned_in_smp;
262
263         struct io_rings *rings;
264
265         /* IO offload */
266         struct io_wq            *io_wq;
267         struct task_struct      *sqo_thread;    /* if using sq thread polling */
268         struct mm_struct        *sqo_mm;
269         wait_queue_head_t       sqo_wait;
270
271         /*
272          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
273          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
274          * used. Only updated through io_uring_register(2).
275          */
276         struct fixed_file_data  *file_data;
277         unsigned                nr_user_files;
278         int                     ring_fd;
279         struct file             *ring_file;
280
281         /* if used, fixed mapped user buffers */
282         unsigned                nr_user_bufs;
283         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
284
285         struct user_struct      *user;
286
287         const struct cred       *creds;
288
289         struct completion       ref_comp;
290         struct completion       sq_thread_comp;
291
292         /* if all else fails... */
293         struct io_kiocb         *fallback_req;
294
295 #if defined(CONFIG_UNIX)
296         struct socket           *ring_sock;
297 #endif
298
299         struct idr              io_buffer_idr;
300
301         struct idr              personality_idr;
302
303         struct {
304                 unsigned                cached_cq_tail;
305                 unsigned                cq_entries;
306                 unsigned                cq_mask;
307                 atomic_t                cq_timeouts;
308                 unsigned long           cq_check_overflow;
309                 struct wait_queue_head  cq_wait;
310                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
311                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
312         } ____cacheline_aligned_in_smp;
313
314         struct {
315                 struct mutex            uring_lock;
316                 wait_queue_head_t       wait;
317         } ____cacheline_aligned_in_smp;
318
319         struct {
320                 spinlock_t              completion_lock;
321
322                 /*
323                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
324                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
325                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
326                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
327                  */
328                 struct list_head        iopoll_list;
329                 struct hlist_head       *cancel_hash;
330                 unsigned                cancel_hash_bits;
331                 bool                    poll_multi_file;
332
333                 spinlock_t              inflight_lock;
334                 struct list_head        inflight_list;
335         } ____cacheline_aligned_in_smp;
336
337         struct delayed_work             file_put_work;
338         struct llist_head               file_put_llist;
339
340         struct work_struct              exit_work;
341 };
342
343 /*
344  * First field must be the file pointer in all the
345  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
346  */
347 struct io_poll_iocb {
348         struct file                     *file;
349         union {
350                 struct wait_queue_head  *head;
351                 u64                     addr;
352         };
353         __poll_t                        events;
354         bool                            done;
355         bool                            canceled;
356         struct wait_queue_entry         wait;
357 };
358
359 struct io_close {
360         struct file                     *file;
361         struct file                     *put_file;
362         int                             fd;
363 };
364
365 struct io_timeout_data {
366         struct io_kiocb                 *req;
367         struct hrtimer                  timer;
368         struct timespec64               ts;
369         enum hrtimer_mode               mode;
370 };
371
372 struct io_accept {
373         struct file                     *file;
374         struct sockaddr __user          *addr;
375         int __user                      *addr_len;
376         int                             flags;
377         unsigned long                   nofile;
378 };
379
380 struct io_sync {
381         struct file                     *file;
382         loff_t                          len;
383         loff_t                          off;
384         int                             flags;
385         int                             mode;
386 };
387
388 struct io_cancel {
389         struct file                     *file;
390         u64                             addr;
391 };
392
393 struct io_timeout {
394         struct file                     *file;
395         u64                             addr;
396         int                             flags;
397         u32                             off;
398         u32                             target_seq;
399         struct list_head                list;
400 };
401
402 struct io_rw {
403         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
404         struct kiocb                    kiocb;
405         u64                             addr;
406         u64                             len;
407 };
408
409 struct io_connect {
410         struct file                     *file;
411         struct sockaddr __user          *addr;
412         int                             addr_len;
413 };
414
415 struct io_sr_msg {
416         struct file                     *file;
417         union {
418                 struct user_msghdr __user *umsg;
419                 void __user             *buf;
420         };
421         int                             msg_flags;
422         int                             bgid;
423         size_t                          len;
424         struct io_buffer                *kbuf;
425 };
426
427 struct io_open {
428         struct file                     *file;
429         int                             dfd;
430         struct filename                 *filename;
431         struct open_how                 how;
432         unsigned long                   nofile;
433 };
434
435 struct io_files_update {
436         struct file                     *file;
437         u64                             arg;
438         u32                             nr_args;
439         u32                             offset;
440 };
441
442 struct io_fadvise {
443         struct file                     *file;
444         u64                             offset;
445         u32                             len;
446         u32                             advice;
447 };
448
449 struct io_madvise {
450         struct file                     *file;
451         u64                             addr;
452         u32                             len;
453         u32                             advice;
454 };
455
456 struct io_epoll {
457         struct file                     *file;
458         int                             epfd;
459         int                             op;
460         int                             fd;
461         struct epoll_event              event;
462 };
463
464 struct io_splice {
465         struct file                     *file_out;
466         struct file                     *file_in;
467         loff_t                          off_out;
468         loff_t                          off_in;
469         u64                             len;
470         unsigned int                    flags;
471 };
472
473 struct io_provide_buf {
474         struct file                     *file;
475         __u64                           addr;
476         __s32                           len;
477         __u32                           bgid;
478         __u16                           nbufs;
479         __u16                           bid;
480 };
481
482 struct io_statx {
483         struct file                     *file;
484         int                             dfd;
485         unsigned int                    mask;
486         unsigned int                    flags;
487         const char __user               *filename;
488         struct statx __user             *buffer;
489 };
490
491 struct io_completion {
492         struct file                     *file;
493         struct list_head                list;
494         int                             cflags;
495 };
496
497 struct io_async_connect {
498         struct sockaddr_storage         address;
499 };
500
501 struct io_async_msghdr {
502         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
503         struct iovec                    *iov;
504         struct sockaddr __user          *uaddr;
505         struct msghdr                   msg;
506         struct sockaddr_storage         addr;
507 };
508
509 struct io_async_rw {
510         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
511         const struct iovec              *free_iovec;
512         struct iov_iter                 iter;
513         size_t                          bytes_done;
514         struct wait_page_queue          wpq;
515 };
516
517 struct io_async_ctx {
518         union {
519                 struct io_async_rw      rw;
520                 struct io_async_msghdr  msg;
521                 struct io_async_connect connect;
522                 struct io_timeout_data  timeout;
523         };
524 };
525
526 enum {
527         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
528         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
529         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
530         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
531         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
532         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
533
534         REQ_F_LINK_HEAD_BIT,
535         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
536         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
537         REQ_F_CUR_POS_BIT,
538         REQ_F_NOWAIT_BIT,
539         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
540         REQ_F_ISREG_BIT,
541         REQ_F_COMP_LOCKED_BIT,
542         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
543         REQ_F_POLLED_BIT,
544         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
545         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
546         REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT,
547         REQ_F_TASK_PINNED_BIT,
548
549         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
550         __REQ_F_LAST_BIT,
551 };
552
553 enum {
554         /* ctx owns file */
555         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
556         /* drain existing IO first */
557         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
558         /* linked sqes */
559         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
560         /* doesn't sever on completion < 0 */
561         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
562         /* IOSQE_ASYNC */
563         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
564         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
565         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
566
567         /* head of a link */
568         REQ_F_LINK_HEAD         = BIT(REQ_F_LINK_HEAD_BIT),
569         /* fail rest of links */
570         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
571         /* on inflight list */
572         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
573         /* read/write uses file position */
574         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
575         /* must not punt to workers */
576         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
577         /* has linked timeout */
578         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
579         /* regular file */
580         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
581         /* completion under lock */
582         REQ_F_COMP_LOCKED       = BIT(REQ_F_COMP_LOCKED_BIT),
583         /* needs cleanup */
584         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
585         /* already went through poll handler */
586         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
587         /* buffer already selected */
588         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
589         /* doesn't need file table for this request */
590         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
591         /* io_wq_work is initialized */
592         REQ_F_WORK_INITIALIZED  = BIT(REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT),
593         /* req->task is refcounted */
594         REQ_F_TASK_PINNED       = BIT(REQ_F_TASK_PINNED_BIT),
595 };
596
597 struct async_poll {
598         struct io_poll_iocb     poll;
599         struct io_poll_iocb     *double_poll;
600 };
601
602 /*
603  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
604  * as the first entry in their struct definition. So you can
605  * access the file pointer through any of the sub-structs,
606  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
607  */
608 struct io_kiocb {
609         union {
610                 struct file             *file;
611                 struct io_rw            rw;
612                 struct io_poll_iocb     poll;
613                 struct io_accept        accept;
614                 struct io_sync          sync;
615                 struct io_cancel        cancel;
616                 struct io_timeout       timeout;
617                 struct io_connect       connect;
618                 struct io_sr_msg        sr_msg;
619                 struct io_open          open;
620                 struct io_close         close;
621                 struct io_files_update  files_update;
622                 struct io_fadvise       fadvise;
623                 struct io_madvise       madvise;
624                 struct io_epoll         epoll;
625                 struct io_splice        splice;
626                 struct io_provide_buf   pbuf;
627                 struct io_statx         statx;
628                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
629                 struct io_completion    compl;
630         };
631
632         struct io_async_ctx             *io;
633         u8                              opcode;
634         /* polled IO has completed */
635         u8                              iopoll_completed;
636
637         u16                             buf_index;
638         u32                             result;
639
640         struct io_ring_ctx              *ctx;
641         unsigned int                    flags;
642         refcount_t                      refs;
643         struct task_struct              *task;
644         u64                             user_data;
645
646         struct list_head                link_list;
647
648         /*
649          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
650          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
651          */
652         struct list_head                inflight_entry;
653
654         struct percpu_ref               *fixed_file_refs;
655         struct callback_head            task_work;
656         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
657         struct hlist_node               hash_node;
658         struct async_poll               *apoll;
659         struct io_wq_work               work;
660 };
661
662 struct io_defer_entry {
663         struct list_head        list;
664         struct io_kiocb         *req;
665         u32                     seq;
666 };
667
668 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
669
670 struct io_comp_state {
671         unsigned int            nr;
672         struct list_head        list;
673         struct io_ring_ctx      *ctx;
674 };
675
676 struct io_submit_state {
677         struct blk_plug         plug;
678
679         /*
680          * io_kiocb alloc cache
681          */
682         void                    *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
683         unsigned int            free_reqs;
684
685         /*
686          * Batch completion logic
687          */
688         struct io_comp_state    comp;
689
690         /*
691          * File reference cache
692          */
693         struct file             *file;
694         unsigned int            fd;
695         unsigned int            has_refs;
696         unsigned int            ios_left;
697 };
698
699 struct io_op_def {
700         /* needs req->io allocated for deferral/async */
701         unsigned                async_ctx : 1;
702         /* needs current->mm setup, does mm access */
703         unsigned                needs_mm : 1;
704         /* needs req->file assigned */
705         unsigned                needs_file : 1;
706         /* don't fail if file grab fails */
707         unsigned                needs_file_no_error : 1;
708         /* hash wq insertion if file is a regular file */
709         unsigned                hash_reg_file : 1;
710         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
711         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
712         /* opcode is not supported by this kernel */
713         unsigned                not_supported : 1;
714         /* needs file table */
715         unsigned                file_table : 1;
716         /* needs ->fs */
717         unsigned                needs_fs : 1;
718         /* set if opcode supports polled "wait" */
719         unsigned                pollin : 1;
720         unsigned                pollout : 1;
721         /* op supports buffer selection */
722         unsigned                buffer_select : 1;
723         unsigned                needs_fsize : 1;
724 };
725
726 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
727         [IORING_OP_NOP] = {},
728         [IORING_OP_READV] = {
729                 .async_ctx              = 1,
730                 .needs_mm               = 1,
731                 .needs_file             = 1,
732                 .unbound_nonreg_file    = 1,
733                 .pollin                 = 1,
734                 .buffer_select          = 1,
735         },
736         [IORING_OP_WRITEV] = {
737                 .async_ctx              = 1,
738                 .needs_mm               = 1,
739                 .needs_file             = 1,
740                 .hash_reg_file          = 1,
741                 .unbound_nonreg_file    = 1,
742                 .pollout                = 1,
743                 .needs_fsize            = 1,
744         },
745         [IORING_OP_FSYNC] = {
746                 .needs_file             = 1,
747         },
748         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
749                 .needs_file             = 1,
750                 .unbound_nonreg_file    = 1,
751                 .pollin                 = 1,
752         },
753         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
754                 .needs_file             = 1,
755                 .hash_reg_file          = 1,
756                 .unbound_nonreg_file    = 1,
757                 .pollout                = 1,
758                 .needs_fsize            = 1,
759         },
760         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
761                 .needs_file             = 1,
762                 .unbound_nonreg_file    = 1,
763         },
764         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
765         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
766                 .needs_file             = 1,
767         },
768         [IORING_OP_SENDMSG] = {
769                 .async_ctx              = 1,
770                 .needs_mm               = 1,
771                 .needs_file             = 1,
772                 .unbound_nonreg_file    = 1,
773                 .needs_fs               = 1,
774                 .pollout                = 1,
775         },
776         [IORING_OP_RECVMSG] = {
777                 .async_ctx              = 1,
778                 .needs_mm               = 1,
779                 .needs_file             = 1,
780                 .unbound_nonreg_file    = 1,
781                 .needs_fs               = 1,
782                 .pollin                 = 1,
783                 .buffer_select          = 1,
784         },
785         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
786                 .async_ctx              = 1,
787                 .needs_mm               = 1,
788         },
789         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {},
790         [IORING_OP_ACCEPT] = {
791                 .needs_mm               = 1,
792                 .needs_file             = 1,
793                 .unbound_nonreg_file    = 1,
794                 .file_table             = 1,
795                 .pollin                 = 1,
796         },
797         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
798         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
799                 .async_ctx              = 1,
800                 .needs_mm               = 1,
801         },
802         [IORING_OP_CONNECT] = {
803                 .async_ctx              = 1,
804                 .needs_mm               = 1,
805                 .needs_file             = 1,
806                 .unbound_nonreg_file    = 1,
807                 .pollout                = 1,
808         },
809         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
810                 .needs_file             = 1,
811                 .needs_fsize            = 1,
812         },
813         [IORING_OP_OPENAT] = {
814                 .file_table             = 1,
815                 .needs_fs               = 1,
816         },
817         [IORING_OP_CLOSE] = {
818                 .needs_file             = 1,
819                 .needs_file_no_error    = 1,
820                 .file_table             = 1,
821         },
822         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
823                 .needs_mm               = 1,
824                 .file_table             = 1,
825         },
826         [IORING_OP_STATX] = {
827                 .needs_mm               = 1,
828                 .needs_fs               = 1,
829                 .file_table             = 1,
830         },
831         [IORING_OP_READ] = {
832                 .needs_mm               = 1,
833                 .needs_file             = 1,
834                 .unbound_nonreg_file    = 1,
835                 .pollin                 = 1,
836                 .buffer_select          = 1,
837         },
838         [IORING_OP_WRITE] = {
839                 .needs_mm               = 1,
840                 .needs_file             = 1,
841                 .unbound_nonreg_file    = 1,
842                 .pollout                = 1,
843                 .needs_fsize            = 1,
844         },
845         [IORING_OP_FADVISE] = {
846                 .needs_file             = 1,
847         },
848         [IORING_OP_MADVISE] = {
849                 .needs_mm               = 1,
850         },
851         [IORING_OP_SEND] = {
852                 .needs_mm               = 1,
853                 .needs_file             = 1,
854                 .unbound_nonreg_file    = 1,
855                 .pollout                = 1,
856         },
857         [IORING_OP_RECV] = {
858                 .needs_mm               = 1,
859                 .needs_file             = 1,
860                 .unbound_nonreg_file    = 1,
861                 .pollin                 = 1,
862                 .buffer_select          = 1,
863         },
864         [IORING_OP_OPENAT2] = {
865                 .file_table             = 1,
866                 .needs_fs               = 1,
867         },
868         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
869                 .unbound_nonreg_file    = 1,
870                 .file_table             = 1,
871         },
872         [IORING_OP_SPLICE] = {
873                 .needs_file             = 1,
874                 .hash_reg_file          = 1,
875                 .unbound_nonreg_file    = 1,
876         },
877         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
878         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
879         [IORING_OP_TEE] = {
880                 .needs_file             = 1,
881                 .hash_reg_file          = 1,
882                 .unbound_nonreg_file    = 1,
883         },
884 };
885
886 enum io_mem_account {
887         ACCT_LOCKED,
888         ACCT_PINNED,
889 };
890
891 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
892                              struct io_comp_state *cs);
893 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
894 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
895 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
896 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
897 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
898 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
899 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
900 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
901                                  struct io_uring_files_update *ip,
902                                  unsigned nr_args);
903 static int io_prep_work_files(struct io_kiocb *req);
904 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req);
905 static int io_file_get(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
906                        int fd, struct file **out_file, bool fixed);
907 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req,
908                            const struct io_uring_sqe *sqe,
909                            struct io_comp_state *cs);
910 static void io_file_put_work(struct work_struct *work);
911
912 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
913                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
914                                bool needs_lock);
915 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
916                              const struct iovec *fast_iov,
917                              struct iov_iter *iter, bool force);
918
919 static struct kmem_cache *req_cachep;
920
921 static const struct file_operations io_uring_fops;
922
923 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
924 {
925 #if defined(CONFIG_UNIX)
926         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
927                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
928
929                 return ctx->ring_sock->sk;
930         }
931 #endif
932         return NULL;
933 }
934 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
935
936 static void io_get_req_task(struct io_kiocb *req)
937 {
938         if (req->flags & REQ_F_TASK_PINNED)
939                 return;
940         get_task_struct(req->task);
941         req->flags |= REQ_F_TASK_PINNED;
942 }
943
944 static inline void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
945 {
946         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED |
947                           REQ_F_INFLIGHT))
948                 __io_clean_op(req);
949 }
950
951 /* not idempotent -- it doesn't clear REQ_F_TASK_PINNED */
952 static void __io_put_req_task(struct io_kiocb *req)
953 {
954         if (req->flags & REQ_F_TASK_PINNED)
955                 put_task_struct(req->task);
956 }
957
958 static void io_sq_thread_drop_mm(void)
959 {
960         struct mm_struct *mm = current->mm;
961
962         if (mm) {
963                 kthread_unuse_mm(mm);
964                 mmput(mm);
965         }
966 }
967
968 static int __io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx)
969 {
970         if (!current->mm) {
971                 if (unlikely(!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ||
972                              !mmget_not_zero(ctx->sqo_mm)))
973                         return -EFAULT;
974                 kthread_use_mm(ctx->sqo_mm);
975         }
976
977         return 0;
978 }
979
980 static int io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx,
981                                    struct io_kiocb *req)
982 {
983         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_mm)
984                 return 0;
985         return __io_sq_thread_acquire_mm(ctx);
986 }
987
988 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
989 {
990         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
991                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
992 }
993
994 /*
995  * Note: must call io_req_init_async() for the first time you
996  * touch any members of io_wq_work.
997  */
998 static inline void io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
999 {
1000         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
1001                 return;
1002
1003         memset(&req->work, 0, sizeof(req->work));
1004         req->flags |= REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1005 }
1006
1007 static inline bool io_async_submit(struct io_ring_ctx *ctx)
1008 {
1009         return ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL;
1010 }
1011
1012 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1013 {
1014         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1015
1016         complete(&ctx->ref_comp);
1017 }
1018
1019 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1020 {
1021         return !req->timeout.off;
1022 }
1023
1024 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1025 {
1026         struct io_ring_ctx *ctx;
1027         int hash_bits;
1028
1029         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1030         if (!ctx)
1031                 return NULL;
1032
1033         ctx->fallback_req = kmem_cache_alloc(req_cachep, GFP_KERNEL);
1034         if (!ctx->fallback_req)
1035                 goto err;
1036
1037         /*
1038          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1039          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1040          */
1041         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1042         hash_bits -= 5;
1043         if (hash_bits <= 0)
1044                 hash_bits = 1;
1045         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1046         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1047                                         GFP_KERNEL);
1048         if (!ctx->cancel_hash)
1049                 goto err;
1050         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1051
1052         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1053                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1054                 goto err;
1055
1056         ctx->flags = p->flags;
1057         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_wait);
1058         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1059         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1060         init_completion(&ctx->ref_comp);
1061         init_completion(&ctx->sq_thread_comp);
1062         idr_init(&ctx->io_buffer_idr);
1063         idr_init(&ctx->personality_idr);
1064         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1065         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1066         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1067         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1068         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1069         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1070         init_waitqueue_head(&ctx->inflight_wait);
1071         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1072         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1073         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->file_put_work, io_file_put_work);
1074         init_llist_head(&ctx->file_put_llist);
1075         return ctx;
1076 err:
1077         if (ctx->fallback_req)
1078                 kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
1079         kfree(ctx->cancel_hash);
1080         kfree(ctx);
1081         return NULL;
1082 }
1083
1084 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1085 {
1086         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1087                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1088
1089                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1090                                 + atomic_read(&ctx->cached_cq_overflow);
1091         }
1092
1093         return false;
1094 }
1095
1096 static void __io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1097 {
1098         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1099
1100         /* order cqe stores with ring update */
1101         smp_store_release(&rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1102
1103         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait)) {
1104                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1105                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1106         }
1107 }
1108
1109 /*
1110  * Returns true if we need to defer file table putting. This can only happen
1111  * from the error path with REQ_F_COMP_LOCKED set.
1112  */
1113 static bool io_req_clean_work(struct io_kiocb *req)
1114 {
1115         if (!(req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED))
1116                 return false;
1117
1118         req->flags &= ~REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1119
1120         if (req->work.mm) {
1121                 mmdrop(req->work.mm);
1122                 req->work.mm = NULL;
1123         }
1124         if (req->work.creds) {
1125                 put_cred(req->work.creds);
1126                 req->work.creds = NULL;
1127         }
1128         if (req->work.fs) {
1129                 struct fs_struct *fs = req->work.fs;
1130
1131                 if (req->flags & REQ_F_COMP_LOCKED)
1132                         return true;
1133
1134                 spin_lock(&req->work.fs->lock);
1135                 if (--fs->users)
1136                         fs = NULL;
1137                 spin_unlock(&req->work.fs->lock);
1138                 if (fs)
1139                         free_fs_struct(fs);
1140                 req->work.fs = NULL;
1141         }
1142
1143         return false;
1144 }
1145
1146 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1147 {
1148         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1149
1150         io_req_init_async(req);
1151
1152         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1153                 if (def->hash_reg_file)
1154                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1155         } else {
1156                 if (def->unbound_nonreg_file)
1157                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1158         }
1159         if (!req->work.mm && def->needs_mm) {
1160                 mmgrab(current->mm);
1161                 req->work.mm = current->mm;
1162         }
1163         if (!req->work.creds)
1164                 req->work.creds = get_current_cred();
1165         if (!req->work.fs && def->needs_fs) {
1166                 spin_lock(&current->fs->lock);
1167                 if (!current->fs->in_exec) {
1168                         req->work.fs = current->fs;
1169                         req->work.fs->users++;
1170                 } else {
1171                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1172                 }
1173                 spin_unlock(&current->fs->lock);
1174         }
1175         if (def->needs_fsize)
1176                 req->work.fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
1177         else
1178                 req->work.fsize = RLIM_INFINITY;
1179 }
1180
1181 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1182 {
1183         struct io_kiocb *cur;
1184
1185         io_prep_async_work(req);
1186         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
1187                 list_for_each_entry(cur, &req->link_list, link_list)
1188                         io_prep_async_work(cur);
1189 }
1190
1191 static struct io_kiocb *__io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1192 {
1193         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1194         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1195
1196         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1197                                         &req->work, req->flags);
1198         io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
1199         return link;
1200 }
1201
1202 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1203 {
1204         struct io_kiocb *link;
1205
1206         /* init ->work of the whole link before punting */
1207         io_prep_async_link(req);
1208         link = __io_queue_async_work(req);
1209
1210         if (link)
1211                 io_queue_linked_timeout(link);
1212 }
1213
1214 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
1215 {
1216         int ret;
1217
1218         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
1219         if (ret != -1) {
1220                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1221                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1222                 list_del_init(&req->timeout.list);
1223                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1224                 io_cqring_fill_event(req, 0);
1225                 io_put_req(req);
1226         }
1227 }
1228
1229 static void io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1230 {
1231         struct io_kiocb *req, *tmp;
1232
1233         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1234         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list)
1235                 io_kill_timeout(req);
1236         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1237 }
1238
1239 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1240 {
1241         do {
1242                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1243                                                 struct io_defer_entry, list);
1244                 struct io_kiocb *link;
1245
1246                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1247                         break;
1248                 list_del_init(&de->list);
1249                 /* punt-init is done before queueing for defer */
1250                 link = __io_queue_async_work(de->req);
1251                 if (link) {
1252                         __io_queue_linked_timeout(link);
1253                         /* drop submission reference */
1254                         link->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1255                         io_put_req(link);
1256                 }
1257                 kfree(de);
1258         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1259 }
1260
1261 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1262 {
1263         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1264                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1265                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1266
1267                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1268                         break;
1269                 if (req->timeout.target_seq != ctx->cached_cq_tail
1270                                         - atomic_read(&ctx->cq_timeouts))
1271                         break;
1272
1273                 list_del_init(&req->timeout.list);
1274                 io_kill_timeout(req);
1275         }
1276 }
1277
1278 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1279 {
1280         io_flush_timeouts(ctx);
1281         __io_commit_cqring(ctx);
1282
1283         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1284                 __io_queue_deferred(ctx);
1285 }
1286
1287 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1288 {
1289         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1290         unsigned tail;
1291
1292         tail = ctx->cached_cq_tail;
1293         /*
1294          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1295          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1296          * fill the cq entry
1297          */
1298         if (tail - READ_ONCE(rings->cq.head) == rings->cq_ring_entries)
1299                 return NULL;
1300
1301         ctx->cached_cq_tail++;
1302         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1303 }
1304
1305 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1306 {
1307         if (!ctx->cq_ev_fd)
1308                 return false;
1309         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1310                 return false;
1311         if (!ctx->eventfd_async)
1312                 return true;
1313         return io_wq_current_is_worker();
1314 }
1315
1316 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1317 {
1318         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1319                 wake_up(&ctx->wait);
1320         if (waitqueue_active(&ctx->sqo_wait))
1321                 wake_up(&ctx->sqo_wait);
1322         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1323                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1324 }
1325
1326 static void io_cqring_mark_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1327 {
1328         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1329                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1330                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1331                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1332         }
1333 }
1334
1335 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1336 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1337 {
1338         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1339         struct io_uring_cqe *cqe;
1340         struct io_kiocb *req;
1341         unsigned long flags;
1342         LIST_HEAD(list);
1343
1344         if (!force) {
1345                 if (list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
1346                         return true;
1347                 if ((ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head) ==
1348                     rings->cq_ring_entries))
1349                         return false;
1350         }
1351
1352         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1353
1354         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
1355         if (force)
1356                 ctx->cq_overflow_flushed = 1;
1357
1358         cqe = NULL;
1359         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1360                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1361                 if (!cqe && !force)
1362                         break;
1363
1364                 req = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list, struct io_kiocb,
1365                                                 compl.list);
1366                 list_move(&req->compl.list, &list);
1367                 if (cqe) {
1368                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1369                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1370                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->compl.cflags);
1371                 } else {
1372                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1373                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1374                 }
1375         }
1376
1377         io_commit_cqring(ctx);
1378         io_cqring_mark_overflow(ctx);
1379
1380         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1381         io_cqring_ev_posted(ctx);
1382
1383         while (!list_empty(&list)) {
1384                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, compl.list);
1385                 list_del(&req->compl.list);
1386                 io_put_req(req);
1387         }
1388
1389         return cqe != NULL;
1390 }
1391
1392 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1393 {
1394         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1395         struct io_uring_cqe *cqe;
1396
1397         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1398
1399         /*
1400          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1401          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1402          * the ring.
1403          */
1404         cqe = io_get_cqring(ctx);
1405         if (likely(cqe)) {
1406                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1407                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1408                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1409         } else if (ctx->cq_overflow_flushed) {
1410                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1411                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1412         } else {
1413                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1414                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1415                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1416                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1417                 }
1418                 io_clean_op(req);
1419                 req->result = res;
1420                 req->compl.cflags = cflags;
1421                 refcount_inc(&req->refs);
1422                 list_add_tail(&req->compl.list, &ctx->cq_overflow_list);
1423         }
1424 }
1425
1426 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1427 {
1428         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1429 }
1430
1431 static void io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1432 {
1433         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1434         unsigned long flags;
1435
1436         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1437         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1438         io_commit_cqring(ctx);
1439         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1440
1441         io_cqring_ev_posted(ctx);
1442 }
1443
1444 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs)
1445 {
1446         struct io_ring_ctx *ctx = cs->ctx;
1447
1448         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1449         while (!list_empty(&cs->list)) {
1450                 struct io_kiocb *req;
1451
1452                 req = list_first_entry(&cs->list, struct io_kiocb, compl.list);
1453                 list_del(&req->compl.list);
1454                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
1455                 if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)) {
1456                         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1457                         io_put_req(req);
1458                 } else {
1459                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1460                         io_put_req(req);
1461                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1462                 }
1463         }
1464         io_commit_cqring(ctx);
1465         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1466
1467         io_cqring_ev_posted(ctx);
1468         cs->nr = 0;
1469 }
1470
1471 static void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res, unsigned cflags,
1472                               struct io_comp_state *cs)
1473 {
1474         if (!cs) {
1475                 io_cqring_add_event(req, res, cflags);
1476                 io_put_req(req);
1477         } else {
1478                 io_clean_op(req);
1479                 req->result = res;
1480                 req->compl.cflags = cflags;
1481                 list_add_tail(&req->compl.list, &cs->list);
1482                 if (++cs->nr >= 32)
1483                         io_submit_flush_completions(cs);
1484         }
1485 }
1486
1487 static void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1488 {
1489         __io_req_complete(req, res, 0, NULL);
1490 }
1491
1492 static inline bool io_is_fallback_req(struct io_kiocb *req)
1493 {
1494         return req == (struct io_kiocb *)
1495                         ((unsigned long) req->ctx->fallback_req & ~1UL);
1496 }
1497
1498 static struct io_kiocb *io_get_fallback_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1499 {
1500         struct io_kiocb *req;
1501
1502         req = ctx->fallback_req;
1503         if (!test_and_set_bit_lock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req))
1504                 return req;
1505
1506         return NULL;
1507 }
1508
1509 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx,
1510                                      struct io_submit_state *state)
1511 {
1512         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1513         struct io_kiocb *req;
1514
1515         if (!state->free_reqs) {
1516                 size_t sz;
1517                 int ret;
1518
1519                 sz = min_t(size_t, state->ios_left, ARRAY_SIZE(state->reqs));
1520                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, sz, state->reqs);
1521
1522                 /*
1523                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1524                  * retry single alloc to be on the safe side.
1525                  */
1526                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1527                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1528                         if (!state->reqs[0])
1529                                 goto fallback;
1530                         ret = 1;
1531                 }
1532                 state->free_reqs = ret - 1;
1533                 req = state->reqs[ret - 1];
1534         } else {
1535                 state->free_reqs--;
1536                 req = state->reqs[state->free_reqs];
1537         }
1538
1539         return req;
1540 fallback:
1541         return io_get_fallback_req(ctx);
1542 }
1543
1544 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1545                           bool fixed)
1546 {
1547         if (fixed)
1548                 percpu_ref_put(req->fixed_file_refs);
1549         else
1550                 fput(file);
1551 }
1552
1553 static bool io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1554 {
1555         io_clean_op(req);
1556
1557         if (req->io)
1558                 kfree(req->io);
1559         if (req->file)
1560                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1561
1562         return io_req_clean_work(req);
1563 }
1564
1565 static void __io_free_req_finish(struct io_kiocb *req)
1566 {
1567         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1568
1569         __io_put_req_task(req);
1570         if (likely(!io_is_fallback_req(req)))
1571                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
1572         else
1573                 clear_bit_unlock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req);
1574         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1575 }
1576
1577 static void io_req_task_file_table_put(struct callback_head *cb)
1578 {
1579         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1580         struct fs_struct *fs = req->work.fs;
1581
1582         spin_lock(&req->work.fs->lock);
1583         if (--fs->users)
1584                 fs = NULL;
1585         spin_unlock(&req->work.fs->lock);
1586         if (fs)
1587                 free_fs_struct(fs);
1588         req->work.fs = NULL;
1589         __io_free_req_finish(req);
1590 }
1591
1592 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1593 {
1594         if (!io_dismantle_req(req)) {
1595                 __io_free_req_finish(req);
1596         } else {
1597                 int ret;
1598
1599                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_file_table_put);
1600                 ret = task_work_add(req->task, &req->task_work, TWA_RESUME);
1601                 if (unlikely(ret)) {
1602                         struct task_struct *tsk;
1603
1604                         tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
1605                         task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
1606                 }
1607         }
1608 }
1609
1610 static bool io_link_cancel_timeout(struct io_kiocb *req)
1611 {
1612         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1613         int ret;
1614
1615         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
1616         if (ret != -1) {
1617                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
1618                 io_commit_cqring(ctx);
1619                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1620                 io_put_req(req);
1621                 return true;
1622         }
1623
1624         return false;
1625 }
1626
1627 static bool __io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1628 {
1629         struct io_kiocb *link;
1630         bool wake_ev;
1631
1632         if (list_empty(&req->link_list))
1633                 return false;
1634         link = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1635         if (link->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
1636                 return false;
1637
1638         list_del_init(&link->link_list);
1639         link->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1640         wake_ev = io_link_cancel_timeout(link);
1641         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1642         return wake_ev;
1643 }
1644
1645 static void io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1646 {
1647         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1648         bool wake_ev;
1649
1650         if (!(req->flags & REQ_F_COMP_LOCKED)) {
1651                 unsigned long flags;
1652
1653                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1654                 wake_ev = __io_kill_linked_timeout(req);
1655                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1656         } else {
1657                 wake_ev = __io_kill_linked_timeout(req);
1658         }
1659
1660         if (wake_ev)
1661                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1662 }
1663
1664 static struct io_kiocb *io_req_link_next(struct io_kiocb *req)
1665 {
1666         struct io_kiocb *nxt;
1667
1668         /*
1669          * The list should never be empty when we are called here. But could
1670          * potentially happen if the chain is messed up, check to be on the
1671          * safe side.
1672          */
1673         if (unlikely(list_empty(&req->link_list)))
1674                 return NULL;
1675
1676         nxt = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1677         list_del_init(&req->link_list);
1678         if (!list_empty(&nxt->link_list))
1679                 nxt->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
1680         return nxt;
1681 }
1682
1683 /*
1684  * Called if REQ_F_LINK_HEAD is set, and we fail the head request
1685  */
1686 static void __io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1687 {
1688         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1689
1690         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1691                 struct io_kiocb *link = list_first_entry(&req->link_list,
1692                                                 struct io_kiocb, link_list);
1693
1694                 list_del_init(&link->link_list);
1695                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1696
1697                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1698                 link->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1699                 __io_double_put_req(link);
1700                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1701         }
1702
1703         io_commit_cqring(ctx);
1704         io_cqring_ev_posted(ctx);
1705 }
1706
1707 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1708 {
1709         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1710
1711         if (!(req->flags & REQ_F_COMP_LOCKED)) {
1712                 unsigned long flags;
1713
1714                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1715                 __io_fail_links(req);
1716                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1717         } else {
1718                 __io_fail_links(req);
1719         }
1720
1721         io_cqring_ev_posted(ctx);
1722 }
1723
1724 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1725 {
1726         req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1727         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
1728                 io_kill_linked_timeout(req);
1729
1730         /*
1731          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1732          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1733          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1734          * of the chain.
1735          */
1736         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)))
1737                 return io_req_link_next(req);
1738         io_fail_links(req);
1739         return NULL;
1740 }
1741
1742 static struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1743 {
1744         if (likely(!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)))
1745                 return NULL;
1746         return __io_req_find_next(req);
1747 }
1748
1749 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req, struct callback_head *cb,
1750                                 bool twa_signal_ok)
1751 {
1752         struct task_struct *tsk = req->task;
1753         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1754         int ret, notify;
1755
1756         /*
1757          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
1758          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
1759          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
1760          * will do the job.
1761          */
1762         notify = 0;
1763         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && twa_signal_ok)
1764                 notify = TWA_SIGNAL;
1765
1766         ret = task_work_add(tsk, cb, notify);
1767         if (!ret)
1768                 wake_up_process(tsk);
1769
1770         return ret;
1771 }
1772
1773 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
1774 {
1775         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1776
1777         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1778         io_cqring_fill_event(req, error);
1779         io_commit_cqring(ctx);
1780         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1781
1782         io_cqring_ev_posted(ctx);
1783         req_set_fail_links(req);
1784         io_double_put_req(req);
1785 }
1786
1787 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
1788 {
1789         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1790
1791         __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
1792 }
1793
1794 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
1795 {
1796         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1797
1798         if (!__io_sq_thread_acquire_mm(ctx)) {
1799                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1800                 __io_queue_sqe(req, NULL, NULL);
1801                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1802         } else {
1803                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
1804         }
1805 }
1806
1807 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
1808 {
1809         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1810         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1811
1812         __io_req_task_submit(req);
1813         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1814 }
1815
1816 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
1817 {
1818         int ret;
1819
1820         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
1821         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
1822
1823         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work, true);
1824         if (unlikely(ret)) {
1825                 struct task_struct *tsk;
1826
1827                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
1828                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
1829                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
1830                 wake_up_process(tsk);
1831         }
1832 }
1833
1834 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
1835 {
1836         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
1837
1838         if (nxt)
1839                 io_req_task_queue(nxt);
1840 }
1841
1842 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
1843 {
1844         io_queue_next(req);
1845         __io_free_req(req);
1846 }
1847
1848 struct req_batch {
1849         void *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
1850         int to_free;
1851
1852         struct task_struct      *task;
1853         int                     task_refs;
1854 };
1855
1856 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
1857 {
1858         rb->to_free = 0;
1859         rb->task_refs = 0;
1860         rb->task = NULL;
1861 }
1862
1863 static void __io_req_free_batch_flush(struct io_ring_ctx *ctx,
1864                                       struct req_batch *rb)
1865 {
1866         kmem_cache_free_bulk(req_cachep, rb->to_free, rb->reqs);
1867         percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->to_free);
1868         rb->to_free = 0;
1869 }
1870
1871 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
1872                                      struct req_batch *rb)
1873 {
1874         if (rb->to_free)
1875                 __io_req_free_batch_flush(ctx, rb);
1876         if (rb->task) {
1877                 put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
1878                 rb->task = NULL;
1879         }
1880 }
1881
1882 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req)
1883 {
1884         if (unlikely(io_is_fallback_req(req))) {
1885                 io_free_req(req);
1886                 return;
1887         }
1888         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
1889                 io_queue_next(req);
1890
1891         if (req->flags & REQ_F_TASK_PINNED) {
1892                 if (req->task != rb->task) {
1893                         if (rb->task)
1894                                 put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
1895                         rb->task = req->task;
1896                         rb->task_refs = 0;
1897                 }
1898                 rb->task_refs++;
1899                 req->flags &= ~REQ_F_TASK_PINNED;
1900         }
1901
1902         WARN_ON_ONCE(io_dismantle_req(req));
1903         rb->reqs[rb->to_free++] = req;
1904         if (unlikely(rb->to_free == ARRAY_SIZE(rb->reqs)))
1905                 __io_req_free_batch_flush(req->ctx, rb);
1906 }
1907
1908 /*
1909  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
1910  * was the last reference to this request.
1911  */
1912 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1913 {
1914         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1915
1916         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
1917                 nxt = io_req_find_next(req);
1918                 __io_free_req(req);
1919         }
1920         return nxt;
1921 }
1922
1923 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
1924 {
1925         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
1926                 io_free_req(req);
1927 }
1928
1929 static struct io_wq_work *io_steal_work(struct io_kiocb *req)
1930 {
1931         struct io_kiocb *nxt;
1932
1933         /*
1934          * A ref is owned by io-wq in which context we're. So, if that's the
1935          * last one, it's safe to steal next work. False negatives are Ok,
1936          * it just will be re-punted async in io_put_work()
1937          */
1938         if (refcount_read(&req->refs) != 1)
1939                 return NULL;
1940
1941         nxt = io_req_find_next(req);
1942         return nxt ? &nxt->work : NULL;
1943 }
1944
1945 /*
1946  * Must only be used if we don't need to care about links, usually from
1947  * within the completion handling itself.
1948  */
1949 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1950 {
1951         /* drop both submit and complete references */
1952         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1953                 __io_free_req(req);
1954 }
1955
1956 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1957 {
1958         /* drop both submit and complete references */
1959         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1960                 io_free_req(req);
1961 }
1962
1963 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx, bool noflush)
1964 {
1965         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1966
1967         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1968                 /*
1969                  * noflush == true is from the waitqueue handler, just ensure
1970                  * we wake up the task, and the next invocation will flush the
1971                  * entries. We cannot safely to it from here.
1972                  */
1973                 if (noflush && !list_empty(&ctx->cq_overflow_list))
1974                         return -1U;
1975
1976                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1977         }
1978
1979         /* See comment at the top of this file */
1980         smp_rmb();
1981         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head);
1982 }
1983
1984 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
1985 {
1986         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1987
1988         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
1989         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
1990 }
1991
1992 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
1993 {
1994         unsigned int cflags;
1995
1996         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
1997         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
1998         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
1999         kfree(kbuf);
2000         return cflags;
2001 }
2002
2003 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2004 {
2005         struct io_buffer *kbuf;
2006
2007         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2008         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2009 }
2010
2011 static inline bool io_run_task_work(void)
2012 {
2013         if (current->task_works) {
2014                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2015                 task_work_run();
2016                 return true;
2017         }
2018
2019         return false;
2020 }
2021
2022 static void io_iopoll_queue(struct list_head *again)
2023 {
2024         struct io_kiocb *req;
2025
2026         do {
2027                 req = list_first_entry(again, struct io_kiocb, inflight_entry);
2028                 list_del(&req->inflight_entry);
2029                 __io_complete_rw(req, -EAGAIN, 0, NULL);
2030         } while (!list_empty(again));
2031 }
2032
2033 /*
2034  * Find and free completed poll iocbs
2035  */
2036 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2037                                struct list_head *done)
2038 {
2039         struct req_batch rb;
2040         struct io_kiocb *req;
2041         LIST_HEAD(again);
2042
2043         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2044         smp_rmb();
2045
2046         io_init_req_batch(&rb);
2047         while (!list_empty(done)) {
2048                 int cflags = 0;
2049
2050                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2051                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
2052                         req->iopoll_completed = 0;
2053                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &again);
2054                         continue;
2055                 }
2056                 list_del(&req->inflight_entry);
2057
2058                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2059                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2060
2061                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2062                 (*nr_events)++;
2063
2064                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2065                         io_req_free_batch(&rb, req);
2066         }
2067
2068         io_commit_cqring(ctx);
2069         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
2070                 io_cqring_ev_posted(ctx);
2071         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2072
2073         if (!list_empty(&again))
2074                 io_iopoll_queue(&again);
2075 }
2076
2077 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2078                         long min)
2079 {
2080         struct io_kiocb *req, *tmp;
2081         LIST_HEAD(done);
2082         bool spin;
2083         int ret;
2084
2085         /*
2086          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2087          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2088          */
2089         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2090
2091         ret = 0;
2092         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2093                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2094
2095                 /*
2096                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2097                  * If we find a request that requires polling, break out
2098                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2099                  */
2100                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2101                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2102                         continue;
2103                 }
2104                 if (!list_empty(&done))
2105                         break;
2106
2107                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2108                 if (ret < 0)
2109                         break;
2110
2111                 /* iopoll may have completed current req */
2112                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2113                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2114
2115                 if (ret && spin)
2116                         spin = false;
2117                 ret = 0;
2118         }
2119
2120         if (!list_empty(&done))
2121                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2122
2123         return ret;
2124 }
2125
2126 /*
2127  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2128  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2129  * as a non-spinning completion check.
2130  */
2131 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2132                                 long min)
2133 {
2134         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2135                 int ret;
2136
2137                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2138                 if (ret < 0)
2139                         return ret;
2140                 if (*nr_events >= min)
2141                         return 0;
2142         }
2143
2144         return 1;
2145 }
2146
2147 /*
2148  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2149  * find and complete them.
2150  */
2151 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2152 {
2153         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2154                 return;
2155
2156         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2157         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2158                 unsigned int nr_events = 0;
2159
2160                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2161
2162                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2163                 if (nr_events == 0)
2164                         break;
2165                 /*
2166                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2167                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2168                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2169                  */
2170                 if (need_resched()) {
2171                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2172                         cond_resched();
2173                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2174                 }
2175         }
2176         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2177 }
2178
2179 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2180 {
2181         unsigned int nr_events = 0;
2182         int iters = 0, ret = 0;
2183
2184         /*
2185          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2186          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2187          * that got punted to a workqueue.
2188          */
2189         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2190         do {
2191                 /*
2192                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2193                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2194                  * already triggered a CQE (eg in error).
2195                  */
2196                 if (io_cqring_events(ctx, false))
2197                         break;
2198
2199                 /*
2200                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2201                  * application entering polling for a command before it gets
2202                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2203                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2204                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2205                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2206                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2207                  * very same mutex.
2208                  */
2209                 if (!(++iters & 7)) {
2210                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2211                         io_run_task_work();
2212                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2213                 }
2214
2215                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2216                 if (ret <= 0)
2217                         break;
2218                 ret = 0;
2219         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2220
2221         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2222         return ret;
2223 }
2224
2225 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2226 {
2227         /*
2228          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2229          * thread.
2230          */
2231         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2232                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2233
2234                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2235         }
2236         file_end_write(req->file);
2237 }
2238
2239 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res,
2240                                   struct io_comp_state *cs)
2241 {
2242         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2243         int cflags = 0;
2244
2245         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2246                 kiocb_end_write(req);
2247
2248         if (res != req->result)
2249                 req_set_fail_links(req);
2250         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2251                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2252         __io_req_complete(req, res, cflags, cs);
2253 }
2254
2255 #ifdef CONFIG_BLOCK
2256 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req, int error)
2257 {
2258         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2259         ssize_t ret = -ECANCELED;
2260         struct iov_iter iter;
2261         int rw;
2262
2263         if (error) {
2264                 ret = error;
2265                 goto end_req;
2266         }
2267
2268         switch (req->opcode) {
2269         case IORING_OP_READV:
2270         case IORING_OP_READ_FIXED:
2271         case IORING_OP_READ:
2272                 rw = READ;
2273                 break;
2274         case IORING_OP_WRITEV:
2275         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2276         case IORING_OP_WRITE:
2277                 rw = WRITE;
2278                 break;
2279         default:
2280                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2281                                 req->opcode);
2282                 goto end_req;
2283         }
2284
2285         ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2286         if (ret < 0)
2287                 goto end_req;
2288         ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, &iter, false);
2289         if (!ret)
2290                 return true;
2291         kfree(iovec);
2292 end_req:
2293         req_set_fail_links(req);
2294         io_req_complete(req, ret);
2295         return false;
2296 }
2297
2298 static void io_rw_resubmit(struct callback_head *cb)
2299 {
2300         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2301         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2302         int err;
2303
2304         err = io_sq_thread_acquire_mm(ctx, req);
2305
2306         if (io_resubmit_prep(req, err)) {
2307                 refcount_inc(&req->refs);
2308                 io_queue_async_work(req);
2309         }
2310
2311         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2312 }
2313 #endif
2314
2315 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req, long res)
2316 {
2317 #ifdef CONFIG_BLOCK
2318         int ret;
2319
2320         if ((res != -EAGAIN && res != -EOPNOTSUPP) || io_wq_current_is_worker())
2321                 return false;
2322
2323         init_task_work(&req->task_work, io_rw_resubmit);
2324         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
2325
2326         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work, true);
2327         if (!ret)
2328                 return true;
2329 #endif
2330         return false;
2331 }
2332
2333 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2334                              struct io_comp_state *cs)
2335 {
2336         if (!io_rw_reissue(req, res))
2337                 io_complete_rw_common(&req->rw.kiocb, res, cs);
2338 }
2339
2340 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2341 {
2342         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2343
2344         __io_complete_rw(req, res, res2, NULL);
2345 }
2346
2347 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2348 {
2349         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2350
2351         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2352                 kiocb_end_write(req);
2353
2354         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2355                 req_set_fail_links(req);
2356
2357         WRITE_ONCE(req->result, res);
2358         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2359         smp_wmb();
2360         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2361 }
2362
2363 /*
2364  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2365  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2366  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2367  * accessing the kiocb cookie.
2368  */
2369 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2370 {
2371         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2372
2373         /*
2374          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2375          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2376          * different devices.
2377          */
2378         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2379                 ctx->poll_multi_file = false;
2380         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2381                 struct io_kiocb *list_req;
2382
2383                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2384                                                 inflight_entry);
2385                 if (list_req->file != req->file)
2386                         ctx->poll_multi_file = true;
2387         }
2388
2389         /*
2390          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2391          * it to the front so we find it first.
2392          */
2393         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2394                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2395         else
2396                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2397
2398         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2399             wq_has_sleeper(&ctx->sqo_wait))
2400                 wake_up(&ctx->sqo_wait);
2401 }
2402
2403 static void __io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2404 {
2405         if (state->has_refs)
2406                 fput_many(state->file, state->has_refs);
2407         state->file = NULL;
2408 }
2409
2410 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2411 {
2412         if (state->file)
2413                 __io_state_file_put(state);
2414 }
2415
2416 /*
2417  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2418  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2419  * has more than one submission.
2420  */
2421 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2422 {
2423         if (!state)
2424                 return fget(fd);
2425
2426         if (state->file) {
2427                 if (state->fd == fd) {
2428                         state->has_refs--;
2429                         state->ios_left--;
2430                         return state->file;
2431                 }
2432                 __io_state_file_put(state);
2433         }
2434         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2435         if (!state->file)
2436                 return NULL;
2437
2438         state->fd = fd;
2439         state->ios_left--;
2440         state->has_refs = state->ios_left;
2441         return state->file;
2442 }
2443
2444 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2445 {
2446 #ifdef CONFIG_BLOCK
2447         return !bdev || queue_is_mq(bdev_get_queue(bdev));
2448 #else
2449         return true;
2450 #endif
2451 }
2452
2453 /*
2454  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2455  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2456  * inline.
2457  */
2458 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2459 {
2460         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2461
2462         if (S_ISBLK(mode)) {
2463                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_bdev))
2464                         return true;
2465                 return false;
2466         }
2467         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2468                 return true;
2469         if (S_ISREG(mode)) {
2470                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2471                     file->f_op != &io_uring_fops)
2472                         return true;
2473                 return false;
2474         }
2475
2476         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2477         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2478                 return true;
2479
2480         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2481                 return false;
2482
2483         if (rw == READ)
2484                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2485
2486         return file->f_op->write_iter != NULL;
2487 }
2488
2489 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2490                       bool force_nonblock)
2491 {
2492         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2493         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2494         unsigned ioprio;
2495         int ret;
2496
2497         if (S_ISREG(file_inode(req->file)->i_mode))
2498                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2499
2500         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2501         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(req->file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2502                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2503                 kiocb->ki_pos = req->file->f_pos;
2504         }
2505         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2506         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2507         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2508         if (unlikely(ret))
2509                 return ret;
2510
2511         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2512         if (ioprio) {
2513                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2514                 if (ret)
2515                         return ret;
2516
2517                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2518         } else
2519                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2520
2521         /* don't allow async punt if RWF_NOWAIT was requested */
2522         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2523                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2524
2525         if (kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT)
2526                 io_get_req_task(req);
2527
2528         if (force_nonblock)
2529                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
2530
2531         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2532                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2533                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2534                         return -EOPNOTSUPP;
2535
2536                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2537                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2538                 req->iopoll_completed = 0;
2539                 io_get_req_task(req);
2540         } else {
2541                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2542                         return -EINVAL;
2543                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2544         }
2545
2546         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2547         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2548         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2549         return 0;
2550 }
2551
2552 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2553 {
2554         switch (ret) {
2555         case -EIOCBQUEUED:
2556                 break;
2557         case -ERESTARTSYS:
2558         case -ERESTARTNOINTR:
2559         case -ERESTARTNOHAND:
2560         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2561                 /*
2562                  * We can't just restart the syscall, since previously
2563                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2564                  * IO with EINTR.
2565                  */
2566                 ret = -EINTR;
2567                 /* fall through */
2568         default:
2569                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2570         }
2571 }
2572
2573 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2574                        struct io_comp_state *cs)
2575 {
2576         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2577
2578         /* add previously done IO, if any */
2579         if (req->io && req->io->rw.bytes_done > 0) {
2580                 if (ret < 0)
2581                         ret = req->io->rw.bytes_done;
2582                 else
2583                         ret += req->io->rw.bytes_done;
2584         }
2585
2586         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2587                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2588         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2589                 __io_complete_rw(req, ret, 0, cs);
2590         else
2591                 io_rw_done(kiocb, ret);
2592 }
2593
2594 static ssize_t io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw,
2595                                struct iov_iter *iter)
2596 {
2597         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2598         size_t len = req->rw.len;
2599         struct io_mapped_ubuf *imu;
2600         u16 index, buf_index;
2601         size_t offset;
2602         u64 buf_addr;
2603
2604         /* attempt to use fixed buffers without having provided iovecs */
2605         if (unlikely(!ctx->user_bufs))
2606                 return -EFAULT;
2607
2608         buf_index = req->buf_index;
2609         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2610                 return -EFAULT;
2611
2612         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2613         imu = &ctx->user_bufs[index];
2614         buf_addr = req->rw.addr;
2615
2616         /* overflow */
2617         if (buf_addr + len < buf_addr)
2618                 return -EFAULT;
2619         /* not inside the mapped region */
2620         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2621                 return -EFAULT;
2622
2623         /*
2624          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2625          * and advance us to the beginning.
2626          */
2627         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2628         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2629
2630         if (offset) {
2631                 /*
2632                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2633                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2634                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2635                  * we know that:
2636                  *
2637                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2638                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2639                  *    first and last bvec
2640                  *
2641                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2642                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2643                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2644                  * since we can just skip the first segment, which may not
2645                  * be PAGE_SIZE aligned.
2646                  */
2647                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2648
2649                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2650                         iov_iter_advance(iter, offset);
2651                 } else {
2652                         unsigned long seg_skip;
2653
2654                         /* skip first vec */
2655                         offset -= bvec->bv_len;
2656                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2657
2658                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2659                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2660                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2661                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2662                 }
2663         }
2664
2665         return len;
2666 }
2667
2668 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2669 {
2670         if (needs_lock)
2671                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2672 }
2673
2674 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2675 {
2676         /*
2677          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2678          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2679          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2680          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2681          */
2682         if (needs_lock)
2683                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2684 }
2685
2686 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2687                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2688                                           bool needs_lock)
2689 {
2690         struct io_buffer *head;
2691
2692         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2693                 return kbuf;
2694
2695         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2696
2697         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2698
2699         head = idr_find(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2700         if (head) {
2701                 if (!list_empty(&head->list)) {
2702                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2703                                                         list);
2704                         list_del(&kbuf->list);
2705                 } else {
2706                         kbuf = head;
2707                         idr_remove(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2708                 }
2709                 if (*len > kbuf->len)
2710                         *len = kbuf->len;
2711         } else {
2712                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2713         }
2714
2715         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2716
2717         return kbuf;
2718 }
2719
2720 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2721                                         bool needs_lock)
2722 {
2723         struct io_buffer *kbuf;
2724         u16 bgid;
2725
2726         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2727         bgid = req->buf_index;
2728         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2729         if (IS_ERR(kbuf))
2730                 return kbuf;
2731         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2732         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2733         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2734 }
2735
2736 #ifdef CONFIG_COMPAT
2737 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2738                                 bool needs_lock)
2739 {
2740         struct compat_iovec __user *uiov;
2741         compat_ssize_t clen;
2742         void __user *buf;
2743         ssize_t len;
2744
2745         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2746         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2747                 return -EFAULT;
2748         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2749                 return -EFAULT;
2750         if (clen < 0)
2751                 return -EINVAL;
2752
2753         len = clen;
2754         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2755         if (IS_ERR(buf))
2756                 return PTR_ERR(buf);
2757         iov[0].iov_base = buf;
2758         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2759         return 0;
2760 }
2761 #endif
2762
2763 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2764                                       bool needs_lock)
2765 {
2766         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2767         void __user *buf;
2768         ssize_t len;
2769
2770         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2771                 return -EFAULT;
2772
2773         len = iov[0].iov_len;
2774         if (len < 0)
2775                 return -EINVAL;
2776         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2777         if (IS_ERR(buf))
2778                 return PTR_ERR(buf);
2779         iov[0].iov_base = buf;
2780         iov[0].iov_len = len;
2781         return 0;
2782 }
2783
2784 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2785                                     bool needs_lock)
2786 {
2787         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2788                 struct io_buffer *kbuf;
2789
2790                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2791                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2792                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2793                 return 0;
2794         }
2795         if (!req->rw.len)
2796                 return 0;
2797         else if (req->rw.len > 1)
2798                 return -EINVAL;
2799
2800 #ifdef CONFIG_COMPAT
2801         if (req->ctx->compat)
2802                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2803 #endif
2804
2805         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2806 }
2807
2808 static ssize_t __io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
2809                                  struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
2810                                  bool needs_lock)
2811 {
2812         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2813         size_t sqe_len = req->rw.len;
2814         ssize_t ret;
2815         u8 opcode;
2816
2817         opcode = req->opcode;
2818         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2819                 *iovec = NULL;
2820                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
2821         }
2822
2823         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
2824         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
2825                 return -EINVAL;
2826
2827         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
2828                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2829                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
2830                         if (IS_ERR(buf))
2831                                 return PTR_ERR(buf);
2832                         req->rw.len = sqe_len;
2833                 }
2834
2835                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
2836                 *iovec = NULL;
2837                 return ret < 0 ? ret : sqe_len;
2838         }
2839
2840         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2841                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
2842                 if (!ret) {
2843                         ret = (*iovec)->iov_len;
2844                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, ret);
2845                 }
2846                 *iovec = NULL;
2847                 return ret;
2848         }
2849
2850 #ifdef CONFIG_COMPAT
2851         if (req->ctx->compat)
2852                 return compat_import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV,
2853                                                 iovec, iter);
2854 #endif
2855
2856         return import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter);
2857 }
2858
2859 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
2860                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
2861                                bool needs_lock)
2862 {
2863         if (!req->io)
2864                 return __io_import_iovec(rw, req, iovec, iter, needs_lock);
2865         *iovec = NULL;
2866         return iov_iter_count(&req->io->rw.iter);
2867 }
2868
2869 /*
2870  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
2871  * by looping over ->read() or ->write() manually.
2872  */
2873 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct file *file, struct kiocb *kiocb,
2874                            struct iov_iter *iter)
2875 {
2876         ssize_t ret = 0;
2877
2878         /*
2879          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
2880          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
2881          * the kiocb to be handled from an async context.
2882          */
2883         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2884                 return -EOPNOTSUPP;
2885         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2886                 return -EAGAIN;
2887
2888         while (iov_iter_count(iter)) {
2889                 struct iovec iovec;
2890                 ssize_t nr;
2891
2892                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
2893                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
2894                 } else {
2895                         /* fixed buffers import bvec */
2896                         iovec.iov_base = kmap(iter->bvec->bv_page)
2897                                                 + iter->iov_offset;
2898                         iovec.iov_len = min(iter->count,
2899                                         iter->bvec->bv_len - iter->iov_offset);
2900                 }
2901
2902                 if (rw == READ) {
2903                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
2904                                               iovec.iov_len, &kiocb->ki_pos);
2905                 } else {
2906                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
2907                                                iovec.iov_len, &kiocb->ki_pos);
2908                 }
2909
2910                 if (iov_iter_is_bvec(iter))
2911                         kunmap(iter->bvec->bv_page);
2912
2913                 if (nr < 0) {
2914                         if (!ret)
2915                                 ret = nr;
2916                         break;
2917                 }
2918                 ret += nr;
2919                 if (nr != iovec.iov_len)
2920                         break;
2921                 iov_iter_advance(iter, nr);
2922         }
2923
2924         return ret;
2925 }
2926
2927 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
2928                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
2929 {
2930         struct io_async_rw *rw = &req->io->rw;
2931
2932         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
2933         rw->free_iovec = NULL;
2934         rw->bytes_done = 0;
2935         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
2936         if (iter->type == ITER_BVEC)
2937                 return;
2938         if (!iovec) {
2939                 unsigned iov_off = 0;
2940
2941                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
2942                 if (iter->iov != fast_iov) {
2943                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
2944                         rw->iter.iov += iov_off;
2945                 }
2946                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
2947                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
2948                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
2949         } else {
2950                 rw->free_iovec = iovec;
2951                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
2952         }
2953 }
2954
2955 static inline int __io_alloc_async_ctx(struct io_kiocb *req)
2956 {
2957         req->io = kmalloc(sizeof(*req->io), GFP_KERNEL);
2958         return req->io == NULL;
2959 }
2960
2961 static int io_alloc_async_ctx(struct io_kiocb *req)
2962 {
2963         if (!io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2964                 return 0;
2965
2966         return  __io_alloc_async_ctx(req);
2967 }
2968
2969 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
2970                              const struct iovec *fast_iov,
2971                              struct iov_iter *iter, bool force)
2972 {
2973         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2974                 return 0;
2975         if (!req->io) {
2976                 if (__io_alloc_async_ctx(req))
2977                         return -ENOMEM;
2978
2979                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
2980         }
2981         return 0;
2982 }
2983
2984 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw,
2985                                    bool force_nonblock)
2986 {
2987         struct io_async_rw *iorw = &req->io->rw;
2988         ssize_t ret;
2989
2990         iorw->iter.iov = iorw->fast_iov;
2991         ret = __io_import_iovec(rw, req, (struct iovec **) &iorw->iter.iov,
2992                                 &iorw->iter, !force_nonblock);
2993         if (unlikely(ret < 0))
2994                 return ret;
2995
2996         io_req_map_rw(req, iorw->iter.iov, iorw->fast_iov, &iorw->iter);
2997         return 0;
2998 }
2999
3000 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
3001                         bool force_nonblock)
3002 {
3003         ssize_t ret;
3004
3005         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
3006         if (ret)
3007                 return ret;
3008
3009         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3010                 return -EBADF;
3011
3012         /* either don't need iovec imported or already have it */
3013         if (!req->io || req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3014                 return 0;
3015         return io_rw_prep_async(req, READ, force_nonblock);
3016 }
3017
3018 /*
3019  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3020  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3021  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3022  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3023  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3024  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3025  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3026  * slow path.
3027  */
3028 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3029                              int sync, void *arg)
3030 {
3031         struct wait_page_queue *wpq;
3032         struct io_kiocb *req = wait->private;
3033         struct wait_page_key *key = arg;
3034         int ret;
3035
3036         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3037
3038         if (!wake_page_match(wpq, key))
3039                 return 0;
3040
3041         list_del_init(&wait->entry);
3042
3043         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
3044         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
3045
3046         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3047         refcount_inc(&req->refs);
3048         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work, true);
3049         if (unlikely(ret)) {
3050                 struct task_struct *tsk;
3051
3052                 /* queue just for cancelation */
3053                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
3054                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
3055                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
3056                 wake_up_process(tsk);
3057         }
3058         return 1;
3059 }
3060
3061 /*
3062  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3063  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3064  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3065  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3066  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3067  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3068  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3069  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3070  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3071  * async worker threads for a blocking retry.
3072  */
3073 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3074 {
3075         struct wait_page_queue *wait = &req->io->rw.wpq;
3076         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3077
3078         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3079         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3080                 return false;
3081
3082         /* Only for buffered IO */
3083         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3084                 return false;
3085
3086         /*
3087          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3088          * support callback based unlocks
3089          */
3090         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3091                 return false;
3092
3093         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3094         wait->wait.private = req;
3095         wait->wait.flags = 0;
3096         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3097         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3098         kiocb->ki_waitq = wait;
3099
3100         io_get_req_task(req);
3101         return true;
3102 }
3103
3104 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3105 {
3106         if (req->file->f_op->read_iter)
3107                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3108         else if (req->file->f_op->read)
3109                 return loop_rw_iter(READ, req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3110         else
3111                 return -EINVAL;
3112 }
3113
3114 static int io_read(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3115                    struct io_comp_state *cs)
3116 {
3117         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3118         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3119         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3120         ssize_t io_size, ret, ret2;
3121         size_t iov_count;
3122
3123         if (req->io)
3124                 iter = &req->io->rw.iter;
3125
3126         ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3127         if (ret < 0)
3128                 return ret;
3129         io_size = ret;
3130         req->result = io_size;
3131         ret = 0;
3132
3133         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3134         if (!force_nonblock)
3135                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3136
3137         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3138         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ))
3139                 goto copy_iov;
3140
3141         iov_count = iov_iter_count(iter);
3142         ret = rw_verify_area(READ, req->file, &kiocb->ki_pos, iov_count);
3143         if (unlikely(ret))
3144                 goto out_free;
3145
3146         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3147
3148         if (!ret) {
3149                 goto done;
3150         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3151                 ret = 0;
3152                 goto out_free;
3153         } else if (ret == -EAGAIN) {
3154                 if (!force_nonblock)
3155                         goto done;
3156                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3157                 iov_iter_revert(iter, iov_count - iov_iter_count(iter));
3158                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3159                 if (ret)
3160                         goto out_free;
3161                 return -EAGAIN;
3162         } else if (ret < 0) {
3163                 /* make sure -ERESTARTSYS -> -EINTR is done */
3164                 goto done;
3165         }
3166
3167         /* read it all, or we did blocking attempt. no retry. */
3168         if (!iov_iter_count(iter) || !force_nonblock ||
3169             (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
3170                 goto done;
3171
3172         io_size -= ret;
3173 copy_iov:
3174         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3175         if (ret2) {
3176                 ret = ret2;
3177                 goto out_free;
3178         }
3179         /* it's copied and will be cleaned with ->io */
3180         iovec = NULL;
3181         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3182         iter = &req->io->rw.iter;
3183 retry:
3184         req->io->rw.bytes_done += ret;
3185         /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3186         if (!io_rw_should_retry(req)) {
3187                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3188                 return -EAGAIN;
3189         }
3190
3191         /*
3192          * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If we
3193          * get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the desired
3194          * page gets unlocked. We can also get a partial read here, and if we
3195          * do, then just retry at the new offset.
3196          */
3197         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3198         if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3199                 ret = 0;
3200                 goto out_free;
3201         } else if (ret > 0 && ret < io_size) {
3202                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3203                 goto retry;
3204         }
3205 done:
3206         kiocb_done(kiocb, ret, cs);
3207         ret = 0;
3208 out_free:
3209         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3210         if (iovec)
3211                 kfree(iovec);
3212         return ret;
3213 }
3214
3215 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
3216                          bool force_nonblock)
3217 {
3218         ssize_t ret;
3219
3220         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
3221         if (ret)
3222                 return ret;
3223
3224         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3225                 return -EBADF;
3226
3227         /* either don't need iovec imported or already have it */
3228         if (!req->io || req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3229                 return 0;
3230         return io_rw_prep_async(req, WRITE, force_nonblock);
3231 }
3232
3233 static int io_write(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3234                     struct io_comp_state *cs)
3235 {
3236         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3237         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3238         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3239         size_t iov_count;
3240         ssize_t ret, ret2, io_size;
3241
3242         if (req->io)
3243                 iter = &req->io->rw.iter;
3244
3245         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3246         if (ret < 0)
3247                 return ret;
3248         io_size = ret;
3249         req->result = io_size;
3250
3251         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3252         if (!force_nonblock)
3253                 req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3254
3255         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3256         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3257                 goto copy_iov;
3258
3259         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3260         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3261             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3262                 goto copy_iov;
3263
3264         iov_count = iov_iter_count(iter);
3265         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, &kiocb->ki_pos, iov_count);
3266         if (unlikely(ret))
3267                 goto out_free;
3268
3269         /*
3270          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3271          * which will be released by another thread in
3272          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3273          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3274          * we return to userspace.
3275          */
3276         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3277                 __sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb,
3278                                         SB_FREEZE_WRITE, true);
3279                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3280                                         SB_FREEZE_WRITE);
3281         }
3282         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3283
3284         if (req->file->f_op->write_iter)
3285                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3286         else if (req->file->f_op->write)
3287                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req->file, kiocb, iter);
3288         else
3289                 ret2 = -EINVAL;
3290
3291         /*
3292          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3293          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3294          */
3295         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3296                 ret2 = -EAGAIN;
3297         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3298                 kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3299         } else {
3300                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3301                 iov_iter_revert(iter, iov_count - iov_iter_count(iter));
3302 copy_iov:
3303                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3304                 if (!ret)
3305                         return -EAGAIN;
3306         }
3307 out_free:
3308         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3309         if (iovec)
3310                 kfree(iovec);
3311         return ret;
3312 }
3313
3314 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3315                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3316 {
3317         struct io_splice* sp = &req->splice;
3318         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3319         int ret;
3320
3321         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3322                 return 0;
3323         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3324                 return -EINVAL;
3325
3326         sp->file_in = NULL;
3327         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3328         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3329
3330         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3331                 return -EINVAL;
3332
3333         ret = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in), &sp->file_in,
3334                           (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3335         if (ret)
3336                 return ret;
3337         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3338
3339         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3340                 /*
3341                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3342                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3343                  */
3344                 io_req_init_async(req);
3345                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3346         }
3347
3348         return 0;
3349 }
3350
3351 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3352                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3353 {
3354         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3355                 return -EINVAL;
3356         return __io_splice_prep(req, sqe);
3357 }
3358
3359 static int io_tee(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3360 {
3361         struct io_splice *sp = &req->splice;
3362         struct file *in = sp->file_in;
3363         struct file *out = sp->file_out;
3364         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3365         long ret = 0;
3366
3367         if (force_nonblock)
3368                 return -EAGAIN;
3369         if (sp->len)
3370                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3371
3372         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3373         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3374
3375         if (ret != sp->len)
3376                 req_set_fail_links(req);
3377         io_req_complete(req, ret);
3378         return 0;
3379 }
3380
3381 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3382 {
3383         struct io_splice* sp = &req->splice;
3384
3385         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3386         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3387         return __io_splice_prep(req, sqe);
3388 }
3389
3390 static int io_splice(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3391 {
3392         struct io_splice *sp = &req->splice;
3393         struct file *in = sp->file_in;
3394         struct file *out = sp->file_out;
3395         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3396         loff_t *poff_in, *poff_out;
3397         long ret = 0;
3398
3399         if (force_nonblock)
3400                 return -EAGAIN;
3401
3402         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3403         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3404
3405         if (sp->len)
3406                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3407
3408         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3409         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3410
3411         if (ret != sp->len)
3412                 req_set_fail_links(req);
3413         io_req_complete(req, ret);
3414         return 0;
3415 }
3416
3417 /*
3418  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3419  */
3420 static int io_nop(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
3421 {
3422         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3423
3424         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3425                 return -EINVAL;
3426
3427         __io_req_complete(req, 0, 0, cs);
3428         return 0;
3429 }
3430
3431 static int io_prep_fsync(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3432 {
3433         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3434
3435         if (!req->file)
3436                 return -EBADF;
3437
3438         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3439                 return -EINVAL;
3440         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3441                 return -EINVAL;
3442
3443         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3444         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3445                 return -EINVAL;
3446
3447         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3448         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3449         return 0;
3450 }
3451
3452 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3453 {
3454         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3455         int ret;
3456
3457         /* fsync always requires a blocking context */
3458         if (force_nonblock)
3459                 return -EAGAIN;
3460
3461         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3462                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3463                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3464         if (ret < 0)
3465                 req_set_fail_links(req);
3466         io_req_complete(req, ret);
3467         return 0;
3468 }
3469
3470 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3471                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3472 {
3473         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3474                 return -EINVAL;
3475         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3476                 return -EINVAL;
3477
3478         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3479         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3480         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3481         return 0;
3482 }
3483
3484 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3485 {
3486         int ret;
3487
3488         /* fallocate always requiring blocking context */
3489         if (force_nonblock)
3490                 return -EAGAIN;
3491         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3492                                 req->sync.len);
3493         if (ret < 0)
3494                 req_set_fail_links(req);
3495         io_req_complete(req, ret);
3496         return 0;
3497 }
3498
3499 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3500 {
3501         const char __user *fname;
3502         int ret;
3503
3504         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3505                 return -EINVAL;
3506         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3507                 return -EINVAL;
3508         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3509                 return -EBADF;
3510
3511         /* open.how should be already initialised */
3512         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3513                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3514
3515         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3516         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3517         req->open.filename = getname(fname);
3518         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3519                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3520                 req->open.filename = NULL;
3521                 return ret;
3522         }
3523         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3524         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3525         return 0;
3526 }
3527
3528 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3529 {
3530         u64 flags, mode;
3531
3532         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3533                 return 0;
3534         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3535         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3536         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3537         return __io_openat_prep(req, sqe);
3538 }
3539
3540 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3541 {
3542         struct open_how __user *how;
3543         size_t len;
3544         int ret;
3545
3546         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3547                 return 0;
3548         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3549         len = READ_ONCE(sqe->len);
3550         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3551                 return -EINVAL;
3552
3553         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3554                                         len);
3555         if (ret)
3556                 return ret;
3557
3558         return __io_openat_prep(req, sqe);
3559 }
3560
3561 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3562 {
3563         struct open_flags op;
3564         struct file *file;
3565         int ret;
3566
3567         if (force_nonblock)
3568                 return -EAGAIN;
3569
3570         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3571         if (ret)
3572                 goto err;
3573
3574         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3575         if (ret < 0)
3576                 goto err;
3577
3578         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3579         if (IS_ERR(file)) {
3580                 put_unused_fd(ret);
3581                 ret = PTR_ERR(file);
3582         } else {
3583                 fsnotify_open(file);
3584                 fd_install(ret, file);
3585         }
3586 err:
3587         putname(req->open.filename);
3588         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3589         if (ret < 0)
3590                 req_set_fail_links(req);
3591         io_req_complete(req, ret);
3592         return 0;
3593 }
3594
3595 static int io_openat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3596 {
3597         return io_openat2(req, force_nonblock);
3598 }
3599
3600 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3601                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3602 {
3603         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3604         u64 tmp;
3605
3606         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3607                 return -EINVAL;
3608
3609         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3610         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3611                 return -EINVAL;
3612
3613         memset(p, 0, sizeof(*p));
3614         p->nbufs = tmp;
3615         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3616         return 0;
3617 }
3618
3619 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3620                                int bgid, unsigned nbufs)
3621 {
3622         unsigned i = 0;
3623
3624         /* shouldn't happen */
3625         if (!nbufs)
3626                 return 0;
3627
3628         /* the head kbuf is the list itself */
3629         while (!list_empty(&buf->list)) {
3630                 struct io_buffer *nxt;
3631
3632                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3633                 list_del(&nxt->list);
3634                 kfree(nxt);
3635                 if (++i == nbufs)
3636                         return i;
3637         }
3638         i++;
3639         kfree(buf);
3640         idr_remove(&ctx->io_buffer_idr, bgid);
3641
3642         return i;
3643 }
3644
3645 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3646                              struct io_comp_state *cs)
3647 {
3648         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3649         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3650         struct io_buffer *head;
3651         int ret = 0;
3652
3653         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3654
3655         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3656
3657         ret = -ENOENT;
3658         head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3659         if (head)
3660                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3661
3662         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3663         if (ret < 0)
3664                 req_set_fail_links(req);
3665         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3666         return 0;
3667 }
3668
3669 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3670                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3671 {
3672         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3673         u64 tmp;
3674
3675         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3676                 return -EINVAL;
3677
3678         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3679         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3680                 return -E2BIG;
3681         p->nbufs = tmp;
3682         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3683         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3684
3685         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), (p->len * p->nbufs)))
3686                 return -EFAULT;
3687
3688         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3689         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3690         if (tmp > USHRT_MAX)
3691                 return -E2BIG;
3692         p->bid = tmp;
3693         return 0;
3694 }
3695
3696 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3697 {
3698         struct io_buffer *buf;
3699         u64 addr = pbuf->addr;
3700         int i, bid = pbuf->bid;
3701
3702         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3703                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3704                 if (!buf)
3705                         break;
3706
3707                 buf->addr = addr;
3708                 buf->len = pbuf->len;
3709                 buf->bid = bid;
3710                 addr += pbuf->len;
3711                 bid++;
3712                 if (!*head) {
3713                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
3714                         *head = buf;
3715                 } else {
3716                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
3717                 }
3718         }
3719
3720         return i ? i : -ENOMEM;
3721 }
3722
3723 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3724                               struct io_comp_state *cs)
3725 {
3726         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3727         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3728         struct io_buffer *head, *list;
3729         int ret = 0;
3730
3731         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3732
3733         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3734
3735         list = head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3736
3737         ret = io_add_buffers(p, &head);
3738         if (ret < 0)
3739                 goto out;
3740
3741         if (!list) {
3742                 ret = idr_alloc(&ctx->io_buffer_idr, head, p->bgid, p->bgid + 1,
3743                                         GFP_KERNEL);
3744                 if (ret < 0) {
3745                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
3746                         goto out;
3747                 }
3748         }
3749 out:
3750         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3751         if (ret < 0)
3752                 req_set_fail_links(req);
3753         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3754         return 0;
3755 }
3756
3757 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
3758                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3759 {
3760 #if defined(CONFIG_EPOLL)
3761         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3762                 return -EINVAL;
3763         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3764                 return -EINVAL;
3765
3766         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3767         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
3768         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
3769
3770         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
3771                 struct epoll_event __user *ev;
3772
3773                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3774                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
3775                         return -EFAULT;
3776         }
3777
3778         return 0;
3779 #else
3780         return -EOPNOTSUPP;
3781 #endif
3782 }
3783
3784 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3785                         struct io_comp_state *cs)
3786 {
3787 #if defined(CONFIG_EPOLL)
3788         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
3789         int ret;
3790
3791         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
3792         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3793                 return -EAGAIN;
3794
3795         if (ret < 0)
3796                 req_set_fail_links(req);
3797         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3798         return 0;
3799 #else
3800         return -EOPNOTSUPP;
3801 #endif
3802 }
3803
3804 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3805 {
3806 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
3807         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
3808                 return -EINVAL;
3809         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3810                 return -EINVAL;
3811
3812         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3813         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
3814         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
3815         return 0;
3816 #else
3817         return -EOPNOTSUPP;
3818 #endif
3819 }
3820
3821 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3822 {
3823 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
3824         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
3825         int ret;
3826
3827         if (force_nonblock)
3828                 return -EAGAIN;
3829
3830         ret = do_madvise(ma->addr, ma->len, ma->advice);
3831         if (ret < 0)
3832                 req_set_fail_links(req);
3833         io_req_complete(req, ret);
3834         return 0;
3835 #else
3836         return -EOPNOTSUPP;
3837 #endif
3838 }
3839
3840 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3841 {
3842         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
3843                 return -EINVAL;
3844         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3845                 return -EINVAL;
3846
3847         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
3848         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
3849         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
3850         return 0;
3851 }
3852
3853 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3854 {
3855         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
3856         int ret;
3857
3858         if (force_nonblock) {
3859                 switch (fa->advice) {
3860                 case POSIX_FADV_NORMAL:
3861                 case POSIX_FADV_RANDOM:
3862                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
3863                         break;
3864                 default:
3865                         return -EAGAIN;
3866                 }
3867         }
3868
3869         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
3870         if (ret < 0)
3871                 req_set_fail_links(req);
3872         io_req_complete(req, ret);
3873         return 0;
3874 }
3875
3876 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3877 {
3878         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3879                 return -EINVAL;
3880         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3881                 return -EINVAL;
3882         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
3883                 return -EBADF;
3884
3885         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3886         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
3887         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3888         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3889         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
3890
3891         return 0;
3892 }
3893
3894 static int io_statx(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3895 {
3896         struct io_statx *ctx = &req->statx;
3897         int ret;
3898
3899         if (force_nonblock) {
3900                 /* only need file table for an actual valid fd */
3901                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
3902                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
3903                 return -EAGAIN;
3904         }
3905
3906         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
3907                        ctx->buffer);
3908
3909         if (ret < 0)
3910                 req_set_fail_links(req);
3911         io_req_complete(req, ret);
3912         return 0;
3913 }
3914
3915 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3916 {
3917         /*
3918          * If we queue this for async, it must not be cancellable. That would
3919          * leave the 'file' in an undeterminate state, and here need to modify
3920          * io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3921          */
3922         io_req_init_async(req);
3923         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NO_CANCEL;
3924
3925         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3926                 return -EINVAL;
3927         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
3928             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
3929                 return -EINVAL;
3930         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
3931                 return -EBADF;
3932
3933         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
3934         if ((req->file && req->file->f_op == &io_uring_fops) ||
3935             req->close.fd == req->ctx->ring_fd)
3936                 return -EBADF;
3937
3938         req->close.put_file = NULL;
3939         return 0;
3940 }
3941
3942 static int io_close(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3943                     struct io_comp_state *cs)
3944 {
3945         struct io_close *close = &req->close;
3946         int ret;
3947
3948         /* might be already done during nonblock submission */
3949         if (!close->put_file) {
3950                 ret = __close_fd_get_file(close->fd, &close->put_file);
3951                 if (ret < 0)
3952                         return (ret == -ENOENT) ? -EBADF : ret;
3953         }
3954
3955         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
3956         if (close->put_file->f_op->flush && force_nonblock) {
3957                 /* was never set, but play safe */
3958                 req->flags &= ~REQ_F_NOWAIT;
3959                 /* avoid grabbing files - we don't need the files */
3960                 req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
3961                 return -EAGAIN;
3962         }
3963
3964         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
3965         ret = filp_close(close->put_file, req->work.files);
3966         if (ret < 0)
3967                 req_set_fail_links(req);
3968         fput(close->put_file);
3969         close->put_file = NULL;
3970         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3971         return 0;
3972 }
3973
3974 static int io_prep_sfr(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3975 {
3976         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3977
3978         if (!req->file)
3979                 return -EBADF;
3980
3981         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3982                 return -EINVAL;
3983         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3984                 return -EINVAL;
3985
3986         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3987         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3988         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
3989         return 0;
3990 }
3991
3992 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3993 {
3994         int ret;
3995
3996         /* sync_file_range always requires a blocking context */
3997         if (force_nonblock)
3998                 return -EAGAIN;
3999
4000         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4001                                 req->sync.flags);
4002         if (ret < 0)
4003                 req_set_fail_links(req);
4004         io_req_complete(req, ret);
4005         return 0;
4006 }
4007
4008 #if defined(CONFIG_NET)
4009 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4010                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4011 {
4012         if (req->io)
4013                 return -EAGAIN;
4014         if (io_alloc_async_ctx(req)) {
4015                 if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4016                         kfree(kmsg->iov);
4017                 return -ENOMEM;
4018         }
4019         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4020         memcpy(&req->io->msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4021         return -EAGAIN;
4022 }
4023
4024 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4025                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4026 {
4027         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4028         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4029         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4030                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->iov);
4031 }
4032
4033 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4034 {
4035         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4036         struct io_async_ctx *io = req->io;
4037         int ret;
4038
4039         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4040                 return -EINVAL;
4041
4042         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4043         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4044         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4045
4046 #ifdef CONFIG_COMPAT
4047         if (req->ctx->compat)
4048                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4049 #endif
4050
4051         if (!io || req->opcode == IORING_OP_SEND)
4052                 return 0;
4053         /* iovec is already imported */
4054         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
4055                 return 0;
4056
4057         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &io->msg);
4058         if (!ret)
4059                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4060         return ret;
4061 }
4062
4063 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4064                       struct io_comp_state *cs)
4065 {
4066         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4067         struct socket *sock;
4068         unsigned flags;
4069         int ret;
4070
4071         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4072         if (unlikely(!sock))
4073                 return ret;
4074
4075         if (req->io) {
4076                 kmsg = &req->io->msg;
4077                 kmsg->msg.msg_name = &req->io->msg.addr;
4078                 /* if iov is set, it's allocated already */
4079                 if (!kmsg->iov)
4080                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4081                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4082         } else {
4083                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4084                 if (ret)
4085                         return ret;
4086                 kmsg = &iomsg;
4087         }
4088
4089         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4090         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4091                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4092         else if (force_nonblock)
4093                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4094
4095         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4096         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4097                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4098         if (ret == -ERESTARTSYS)
4099                 ret = -EINTR;
4100
4101         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4102                 kfree(kmsg->iov);
4103         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4104         if (ret < 0)
4105                 req_set_fail_links(req);
4106         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4107         return 0;
4108 }
4109
4110 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4111                    struct io_comp_state *cs)
4112 {
4113         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4114         struct msghdr msg;
4115         struct iovec iov;
4116         struct socket *sock;
4117         unsigned flags;
4118         int ret;
4119
4120         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4121         if (unlikely(!sock))
4122                 return ret;
4123
4124         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4125         if (unlikely(ret))
4126                 return ret;;
4127
4128         msg.msg_name = NULL;
4129         msg.msg_control = NULL;
4130         msg.msg_controllen = 0;
4131         msg.msg_namelen = 0;
4132
4133         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4134         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4135                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4136         else if (force_nonblock)
4137                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4138
4139         msg.msg_flags = flags;
4140         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4141         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4142                 return -EAGAIN;
4143         if (ret == -ERESTARTSYS)
4144                 ret = -EINTR;
4145
4146         if (ret < 0)
4147                 req_set_fail_links(req);
4148         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4149         return 0;
4150 }
4151
4152 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4153                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4154 {
4155         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4156         struct iovec __user *uiov;
4157         size_t iov_len;
4158         int ret;
4159
4160         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4161                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4162         if (ret)
4163                 return ret;
4164
4165         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4166                 if (iov_len > 1)
4167                         return -EINVAL;
4168                 if (copy_from_user(iomsg->iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4169                         return -EFAULT;
4170                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4171                 iov_iter_init(&iomsg->msg.msg_iter, READ, iomsg->iov, 1,
4172                                 sr->len);
4173                 iomsg->iov = NULL;
4174         } else {
4175                 ret = import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4176                                         &iomsg->iov, &iomsg->msg.msg_iter);
4177                 if (ret > 0)
4178                         ret = 0;
4179         }
4180
4181         return ret;
4182 }
4183
4184 #ifdef CONFIG_COMPAT
4185 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4186                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4187 {
4188         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4189         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4190         struct compat_iovec __user *uiov;
4191         compat_uptr_t ptr;
4192         compat_size_t len;
4193         int ret;
4194
4195         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4196         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4197                                         &ptr, &len);
4198         if (ret)
4199                 return ret;
4200
4201         uiov = compat_ptr(ptr);
4202         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4203                 compat_ssize_t clen;
4204
4205                 if (len > 1)
4206                         return -EINVAL;
4207                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4208                         return -EFAULT;
4209                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4210                         return -EFAULT;
4211                 if (clen < 0)
4212                         return -EINVAL;
4213                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4214                 iomsg->iov = NULL;
4215         } else {
4216                 ret = compat_import_iovec(READ, uiov, len, UIO_FASTIOV,
4217                                                 &iomsg->iov,
4218                                                 &iomsg->msg.msg_iter);
4219                 if (ret < 0)
4220                         return ret;
4221         }
4222
4223         return 0;
4224 }
4225 #endif
4226
4227 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4228                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4229 {
4230         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4231         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4232
4233 #ifdef CONFIG_COMPAT
4234         if (req->ctx->compat)
4235                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4236 #endif
4237
4238         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4239 }
4240
4241 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4242                                                bool needs_lock)
4243 {
4244         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4245         struct io_buffer *kbuf;
4246
4247         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4248         if (IS_ERR(kbuf))
4249                 return kbuf;
4250
4251         sr->kbuf = kbuf;
4252         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4253         return kbuf;
4254 }
4255
4256 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4257 {
4258         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4259 }
4260
4261 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4262                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4263 {
4264         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4265         struct io_async_ctx *io = req->io;
4266         int ret;
4267
4268         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4269                 return -EINVAL;
4270
4271         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4272         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4273         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4274         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4275
4276 #ifdef CONFIG_COMPAT
4277         if (req->ctx->compat)
4278                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4279 #endif
4280
4281         if (!io || req->opcode == IORING_OP_RECV)
4282                 return 0;
4283         /* iovec is already imported */
4284         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
4285                 return 0;
4286
4287         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &io->msg);
4288         if (!ret)
4289                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4290         return ret;
4291 }
4292
4293 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4294                       struct io_comp_state *cs)
4295 {
4296         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4297         struct socket *sock;
4298         struct io_buffer *kbuf;
4299         unsigned flags;
4300         int ret, cflags = 0;
4301
4302         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4303         if (unlikely(!sock))
4304                 return ret;
4305
4306         if (req->io) {
4307                 kmsg = &req->io->msg;
4308                 kmsg->msg.msg_name = &req->io->msg.addr;
4309                 /* if iov is set, it's allocated already */
4310                 if (!kmsg->iov)
4311                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4312                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4313         } else {
4314                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4315                 if (ret)
4316                         return ret;
4317                 kmsg = &iomsg;
4318         }
4319
4320         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4321                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4322                 if (IS_ERR(kbuf))
4323                         return PTR_ERR(kbuf);
4324                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4325                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->iov,
4326                                 1, req->sr_msg.len);
4327         }
4328
4329         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4330         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4331                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4332         else if (force_nonblock)
4333                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4334
4335         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4336                                         kmsg->uaddr, flags);
4337         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4338                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4339         if (ret == -ERESTARTSYS)
4340                 ret = -EINTR;
4341
4342         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4343                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4344         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4345                 kfree(kmsg->iov);
4346         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4347         if (ret < 0)
4348                 req_set_fail_links(req);
4349         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4350         return 0;
4351 }
4352
4353 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4354                    struct io_comp_state *cs)
4355 {
4356         struct io_buffer *kbuf;
4357         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4358         struct msghdr msg;
4359         void __user *buf = sr->buf;
4360         struct socket *sock;
4361         struct iovec iov;
4362         unsigned flags;
4363         int ret, cflags = 0;
4364
4365         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4366         if (unlikely(!sock))
4367                 return ret;
4368
4369         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4370                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4371                 if (IS_ERR(kbuf))
4372                         return PTR_ERR(kbuf);
4373                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4374         }
4375
4376         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4377         if (unlikely(ret))
4378                 goto out_free;
4379
4380         msg.msg_name = NULL;
4381         msg.msg_control = NULL;
4382         msg.msg_controllen = 0;
4383         msg.msg_namelen = 0;
4384         msg.msg_iocb = NULL;
4385         msg.msg_flags = 0;
4386
4387         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4388         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4389                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4390         else if (force_nonblock)
4391                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4392
4393         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4394         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4395                 return -EAGAIN;
4396         if (ret == -ERESTARTSYS)
4397                 ret = -EINTR;
4398 out_free:
4399         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4400                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4401         if (ret < 0)
4402                 req_set_fail_links(req);
4403         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4404         return 0;
4405 }
4406
4407 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4408 {
4409         struct io_accept *accept = &req->accept;
4410
4411         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4412                 return -EINVAL;
4413         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4414                 return -EINVAL;
4415
4416         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4417         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4418         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4419         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4420         return 0;
4421 }
4422
4423 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4424                      struct io_comp_state *cs)
4425 {
4426         struct io_accept *accept = &req->accept;
4427         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4428         int ret;
4429
4430         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4431                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4432
4433         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4434                                         accept->addr_len, accept->flags,
4435                                         accept->nofile);
4436         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4437                 return -EAGAIN;
4438         if (ret < 0) {
4439                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4440                         ret = -EINTR;
4441                 req_set_fail_links(req);
4442         }
4443         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4444         return 0;
4445 }
4446
4447 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4448 {
4449         struct io_connect *conn = &req->connect;
4450         struct io_async_ctx *io = req->io;
4451
4452         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4453                 return -EINVAL;
4454         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4455                 return -EINVAL;
4456
4457         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4458         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4459
4460         if (!io)
4461                 return 0;
4462
4463         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len,
4464                                         &io->connect.address);
4465 }
4466
4467 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4468                       struct io_comp_state *cs)
4469 {
4470         struct io_async_ctx __io, *io;
4471         unsigned file_flags;
4472         int ret;
4473
4474         if (req->io) {
4475                 io = req->io;
4476         } else {
4477                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4478                                                 req->connect.addr_len,
4479                                                 &__io.connect.address);
4480                 if (ret)
4481                         goto out;
4482                 io = &__io;
4483         }
4484
4485         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4486
4487         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->connect.address,
4488                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4489         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4490                 if (req->io)
4491                         return -EAGAIN;
4492                 if (io_alloc_async_ctx(req)) {
4493                         ret = -ENOMEM;
4494                         goto out;
4495                 }
4496                 memcpy(&req->io->connect, &__io.connect, sizeof(__io.connect));
4497                 return -EAGAIN;
4498         }
4499         if (ret == -ERESTARTSYS)
4500                 ret = -EINTR;
4501 out:
4502         if (ret < 0)
4503                 req_set_fail_links(req);
4504         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4505         return 0;
4506 }
4507 #else /* !CONFIG_NET */
4508 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4509 {
4510         return -EOPNOTSUPP;
4511 }
4512
4513 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4514                       struct io_comp_state *cs)
4515 {
4516         return -EOPNOTSUPP;
4517 }
4518
4519 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4520                    struct io_comp_state *cs)
4521 {
4522         return -EOPNOTSUPP;
4523 }
4524
4525 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4526                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4527 {
4528         return -EOPNOTSUPP;
4529 }
4530
4531 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4532                       struct io_comp_state *cs)
4533 {
4534         return -EOPNOTSUPP;
4535 }
4536
4537 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4538                    struct io_comp_state *cs)
4539 {
4540         return -EOPNOTSUPP;
4541 }
4542
4543 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4544 {
4545         return -EOPNOTSUPP;
4546 }
4547
4548 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4549                      struct io_comp_state *cs)
4550 {
4551         return -EOPNOTSUPP;
4552 }
4553
4554 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4555 {
4556         return -EOPNOTSUPP;
4557 }
4558
4559 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4560                       struct io_comp_state *cs)
4561 {
4562         return -EOPNOTSUPP;
4563 }
4564 #endif /* CONFIG_NET */
4565
4566 struct io_poll_table {
4567         struct poll_table_struct pt;
4568         struct io_kiocb *req;
4569         int error;
4570 };
4571
4572 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4573                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4574 {
4575         bool twa_signal_ok;
4576         int ret;
4577
4578         /* for instances that support it check for an event match first: */
4579         if (mask && !(mask & poll->events))
4580                 return 0;
4581
4582         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4583
4584         list_del_init(&poll->wait.entry);
4585
4586         req->result = mask;
4587         init_task_work(&req->task_work, func);
4588         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
4589
4590         /*
4591          * If we using the signalfd wait_queue_head for this wakeup, then
4592          * it's not safe to use TWA_SIGNAL as we could be recursing on the
4593          * tsk->sighand->siglock on doing the wakeup. Should not be needed
4594          * either, as the normal wakeup will suffice.
4595          */
4596         twa_signal_ok = (poll->head != &req->task->sighand->signalfd_wqh);
4597
4598         /*
4599          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4600          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4601          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4602          * have the needed state needed for it anyway.
4603          */
4604         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work, twa_signal_ok);
4605         if (unlikely(ret)) {
4606                 struct task_struct *tsk;
4607
4608                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4609                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
4610                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
4611                 wake_up_process(tsk);
4612         }
4613         return 1;
4614 }
4615
4616 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4617         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4618 {
4619         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4620
4621         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4622                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4623
4624                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4625         }
4626
4627         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4628         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4629                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4630                 return true;
4631         }
4632
4633         return false;
4634 }
4635
4636 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4637 {
4638         /* pure poll stashes this in ->io, poll driven retry elsewhere */
4639         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4640                 return (struct io_poll_iocb *) req->io;
4641         return req->apoll->double_poll;
4642 }
4643
4644 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4645 {
4646         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4647                 return &req->poll;
4648         return &req->apoll->poll;
4649 }
4650
4651 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4652 {
4653         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4654
4655         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4656
4657         if (poll && poll->head) {
4658                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4659
4660                 spin_lock(&head->lock);
4661                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4662                 if (poll->wait.private)
4663                         refcount_dec(&req->refs);
4664                 poll->head = NULL;
4665                 spin_unlock(&head->lock);
4666         }
4667 }
4668
4669 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4670 {
4671         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4672
4673         io_poll_remove_double(req);
4674         req->poll.done = true;
4675         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
4676         io_commit_cqring(ctx);
4677 }
4678
4679 static void io_poll_task_handler(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
4680 {
4681         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4682
4683         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4684                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4685                 return;
4686         }
4687
4688         hash_del(&req->hash_node);
4689         io_poll_complete(req, req->result, 0);
4690         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
4691         *nxt = io_put_req_find_next(req);
4692         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4693
4694         io_cqring_ev_posted(ctx);
4695 }
4696
4697 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4698 {
4699         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4700         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4701         struct io_kiocb *nxt = NULL;
4702
4703         io_poll_task_handler(req, &nxt);
4704         if (nxt)
4705                 __io_req_task_submit(nxt);
4706         percpu_ref_put(&ctx->refs);
4707 }
4708
4709 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4710                                int sync, void *key)
4711 {
4712         struct io_kiocb *req = wait->private;
4713         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4714         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4715
4716         /* for instances that support it check for an event match first: */
4717         if (mask && !(mask & poll->events))
4718                 return 0;
4719
4720         if (poll && poll->head) {
4721                 bool done;
4722
4723                 spin_lock(&poll->head->lock);
4724                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4725                 if (!done)
4726                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4727                 /* make sure double remove sees this as being gone */
4728                 wait->private = NULL;
4729                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4730                 if (!done)
4731                         __io_async_wake(req, poll, mask, io_poll_task_func);
4732         }
4733         refcount_dec(&req->refs);
4734         return 1;
4735 }
4736
4737 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
4738                               wait_queue_func_t wake_func)
4739 {
4740         poll->head = NULL;
4741         poll->done = false;
4742         poll->canceled = false;
4743         poll->events = events;
4744         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
4745         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
4746 }
4747
4748 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
4749                             struct wait_queue_head *head,
4750                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
4751 {
4752         struct io_kiocb *req = pt->req;
4753
4754         /*
4755          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
4756          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
4757          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
4758          */
4759         if (unlikely(poll->head)) {
4760                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
4761                 if (*poll_ptr) {
4762                         pt->error = -EINVAL;
4763                         return;
4764                 }
4765                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
4766                 if (!poll) {
4767                         pt->error = -ENOMEM;
4768                         return;
4769                 }
4770                 io_init_poll_iocb(poll, req->poll.events, io_poll_double_wake);
4771                 refcount_inc(&req->refs);
4772                 poll->wait.private = req;
4773                 *poll_ptr = poll;
4774         }
4775
4776         pt->error = 0;
4777         poll->head = head;
4778
4779         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
4780                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
4781         else
4782                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
4783 }
4784
4785 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
4786                                struct poll_table_struct *p)
4787 {
4788         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
4789         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
4790
4791         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
4792 }
4793
4794 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
4795 {
4796         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4797         struct async_poll *apoll = req->apoll;
4798         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4799
4800         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
4801
4802         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
4803                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4804                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
4805                 return;
4806         }
4807
4808         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
4809         if (hash_hashed(&req->hash_node))
4810                 hash_del(&req->hash_node);
4811
4812         io_poll_remove_double(req);
4813         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4814
4815         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
4816                 __io_req_task_submit(req);
4817         else
4818                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
4819
4820         percpu_ref_put(&ctx->refs);
4821         kfree(apoll->double_poll);
4822         kfree(apoll);
4823 }
4824
4825 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
4826                         void *key)
4827 {
4828         struct io_kiocb *req = wait->private;
4829         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
4830
4831         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
4832                                         key_to_poll(key));
4833
4834         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
4835 }
4836
4837 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
4838 {
4839         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4840         struct hlist_head *list;
4841
4842         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
4843         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
4844 }
4845
4846 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
4847                                       struct io_poll_iocb *poll,
4848                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
4849                                       wait_queue_func_t wake_func)
4850         __acquires(&ctx->completion_lock)
4851 {
4852         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4853         bool cancel = false;
4854
4855         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
4856         poll->file = req->file;
4857         poll->wait.private = req;
4858
4859         ipt->pt._key = mask;
4860         ipt->req = req;
4861         ipt->error = -EINVAL;
4862
4863         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
4864
4865         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4866         if (likely(poll->head)) {
4867                 spin_lock(&poll->head->lock);
4868                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
4869                         if (ipt->error)
4870                                 cancel = true;
4871                         ipt->error = 0;
4872                         mask = 0;
4873                 }
4874                 if (mask || ipt->error)
4875                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4876                 else if (cancel)
4877                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4878                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
4879                         io_poll_req_insert(req);
4880                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4881         }
4882
4883         return mask;
4884 }
4885
4886 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
4887 {
4888         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
4889         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4890         struct async_poll *apoll;
4891         struct io_poll_table ipt;
4892         __poll_t mask, ret;
4893         int rw;
4894
4895         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
4896                 return false;
4897         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
4898                 return false;
4899         if (def->pollin)
4900                 rw = READ;
4901         else if (def->pollout)
4902                 rw = WRITE;
4903         else
4904                 return false;
4905         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
4906         if (!io_file_supports_async(req->file, rw))
4907                 return false;
4908
4909         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
4910         if (unlikely(!apoll))
4911                 return false;
4912         apoll->double_poll = NULL;
4913
4914         req->flags |= REQ_F_POLLED;
4915         io_get_req_task(req);
4916         req->apoll = apoll;
4917         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
4918
4919         mask = 0;
4920         if (def->pollin)
4921                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
4922         if (def->pollout)
4923                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
4924         mask |= POLLERR | POLLPRI;
4925
4926         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
4927
4928         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
4929                                         io_async_wake);
4930         if (ret || ipt.error) {
4931                 io_poll_remove_double(req);
4932                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4933                 kfree(apoll->double_poll);
4934                 kfree(apoll);
4935                 return false;
4936         }
4937         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4938         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
4939                                         apoll->poll.events);
4940         return true;
4941 }
4942
4943 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
4944                                  struct io_poll_iocb *poll)
4945 {
4946         bool do_complete = false;
4947
4948         spin_lock(&poll->head->lock);
4949         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4950         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
4951                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4952                 do_complete = true;
4953         }
4954         spin_unlock(&poll->head->lock);
4955         hash_del(&req->hash_node);
4956         return do_complete;
4957 }
4958
4959 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
4960 {
4961         bool do_complete;
4962
4963         io_poll_remove_double(req);
4964
4965         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
4966                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
4967         } else {
4968                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
4969
4970                 /* non-poll requests have submit ref still */
4971                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
4972                 if (do_complete) {
4973                         io_put_req(req);
4974                         kfree(apoll->double_poll);
4975                         kfree(apoll);
4976                 }
4977         }
4978
4979         if (do_complete) {
4980                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
4981                 io_commit_cqring(req->ctx);
4982                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
4983                 req_set_fail_links(req);
4984                 io_put_req(req);
4985         }
4986
4987         return do_complete;
4988 }
4989
4990 static void io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx)
4991 {
4992         struct hlist_node *tmp;
4993         struct io_kiocb *req;
4994         int posted = 0, i;
4995
4996         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4997         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
4998                 struct hlist_head *list;
4999
5000                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5001                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node)
5002                         posted += io_poll_remove_one(req);
5003         }
5004         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5005
5006         if (posted)
5007                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5008 }
5009
5010 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5011 {
5012         struct hlist_head *list;
5013         struct io_kiocb *req;
5014
5015         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5016         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5017                 if (sqe_addr != req->user_data)
5018                         continue;
5019                 if (io_poll_remove_one(req))
5020                         return 0;
5021                 return -EALREADY;
5022         }
5023
5024         return -ENOENT;
5025 }
5026
5027 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5028                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5029 {
5030         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5031                 return -EINVAL;
5032         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5033             sqe->poll_events)
5034                 return -EINVAL;
5035
5036         req->poll.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5037         return 0;
5038 }
5039
5040 /*
5041  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5042  * and remove it if found.
5043  */
5044 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req)
5045 {
5046         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5047         u64 addr;
5048         int ret;
5049
5050         addr = req->poll.addr;
5051         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5052         ret = io_poll_cancel(ctx, addr);
5053         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5054
5055         if (ret < 0)
5056                 req_set_fail_links(req);
5057         io_req_complete(req, ret);
5058         return 0;
5059 }
5060
5061 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5062                         void *key)
5063 {
5064         struct io_kiocb *req = wait->private;
5065         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5066
5067         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5068 }
5069
5070 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5071                                struct poll_table_struct *p)
5072 {
5073         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5074
5075         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->io);
5076 }
5077
5078 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5079 {
5080         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5081         u32 events;
5082
5083         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5084                 return -EINVAL;
5085         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
5086                 return -EINVAL;
5087         if (!poll->file)
5088                 return -EBADF;
5089
5090         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5091 #ifdef __BIG_ENDIAN
5092         events = swahw32(events);
5093 #endif
5094         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
5095                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
5096
5097         io_get_req_task(req);
5098         return 0;
5099 }
5100
5101 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req)
5102 {
5103         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5104         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5105         struct io_poll_table ipt;
5106         __poll_t mask;
5107
5108         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5109         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5110
5111         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5112                                         io_poll_wake);
5113
5114         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5115                 ipt.error = 0;
5116                 io_poll_complete(req, mask, 0);
5117         }
5118         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5119
5120         if (mask) {
5121                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5122                 io_put_req(req);
5123         }
5124         return ipt.error;
5125 }
5126
5127 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5128 {
5129         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5130                                                 struct io_timeout_data, timer);
5131         struct io_kiocb *req = data->req;
5132         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5133         unsigned long flags;
5134
5135         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5136         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5137                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5138
5139         /*
5140          * We could be racing with timeout deletion. If the list is empty,
5141          * then timeout lookup already found it and will be handling it.
5142          */
5143         if (!list_empty(&req->timeout.list))
5144                 list_del_init(&req->timeout.list);
5145
5146         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5147         io_commit_cqring(ctx);
5148         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5149
5150         io_cqring_ev_posted(ctx);
5151         req_set_fail_links(req);
5152         io_put_req(req);
5153         return HRTIMER_NORESTART;
5154 }
5155
5156 static int __io_timeout_cancel(struct io_kiocb *req)
5157 {
5158         int ret;
5159
5160         list_del_init(&req->timeout.list);
5161
5162         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
5163         if (ret == -1)
5164                 return -EALREADY;
5165
5166         req_set_fail_links(req);
5167         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
5168         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5169         io_put_req(req);
5170         return 0;
5171 }
5172
5173 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5174 {
5175         struct io_kiocb *req;
5176         int ret = -ENOENT;
5177
5178         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5179                 if (user_data == req->user_data) {
5180                         ret = 0;
5181                         break;
5182                 }
5183         }
5184
5185         if (ret == -ENOENT)
5186                 return ret;
5187
5188         return __io_timeout_cancel(req);
5189 }
5190
5191 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5192                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5193 {
5194         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5195                 return -EINVAL;
5196         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5197                 return -EINVAL;
5198         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5199                 return -EINVAL;
5200
5201         req->timeout.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5202         req->timeout.flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5203         if (req->timeout.flags)
5204                 return -EINVAL;
5205
5206         return 0;
5207 }
5208
5209 /*
5210  * Remove or update an existing timeout command
5211  */
5212 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req)
5213 {
5214         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5215         int ret;
5216
5217         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5218         ret = io_timeout_cancel(ctx, req->timeout.addr);
5219
5220         io_cqring_fill_event(req, ret);
5221         io_commit_cqring(ctx);
5222         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5223         io_cqring_ev_posted(ctx);
5224         if (ret < 0)
5225                 req_set_fail_links(req);
5226         io_put_req(req);
5227         return 0;
5228 }
5229
5230 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5231                            bool is_timeout_link)
5232 {
5233         struct io_timeout_data *data;
5234         unsigned flags;
5235         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5236
5237         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5238                 return -EINVAL;
5239         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5240                 return -EINVAL;
5241         if (off && is_timeout_link)
5242                 return -EINVAL;
5243         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5244         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5245                 return -EINVAL;
5246
5247         req->timeout.off = off;
5248
5249         if (!req->io && io_alloc_async_ctx(req))
5250                 return -ENOMEM;
5251
5252         data = &req->io->timeout;
5253         data->req = req;
5254
5255         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5256                 return -EFAULT;
5257
5258         if (flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
5259                 data->mode = HRTIMER_MODE_ABS;
5260         else
5261                 data->mode = HRTIMER_MODE_REL;
5262
5263         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5264         return 0;
5265 }
5266
5267 static int io_timeout(struct io_kiocb *req)
5268 {
5269         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5270         struct io_timeout_data *data = &req->io->timeout;
5271         struct list_head *entry;
5272         u32 tail, off = req->timeout.off;
5273
5274         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5275
5276         /*
5277          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5278          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5279          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5280          */
5281         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5282                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5283                 goto add;
5284         }
5285
5286         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5287         req->timeout.target_seq = tail + off;
5288
5289         /*
5290          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5291          * the one we need first.
5292          */
5293         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5294                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5295                                                   timeout.list);
5296
5297                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5298                         continue;
5299                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5300                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5301                         break;
5302         }
5303 add:
5304         list_add(&req->timeout.list, entry);
5305         data->timer.function = io_timeout_fn;
5306         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5307         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5308         return 0;
5309 }
5310
5311 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5312 {
5313         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5314
5315         return req->user_data == (unsigned long) data;
5316 }
5317
5318 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
5319 {
5320         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5321         int ret = 0;
5322
5323         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr, false);
5324         switch (cancel_ret) {
5325         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5326                 ret = 0;
5327                 break;
5328         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5329                 ret = -EALREADY;
5330                 break;
5331         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5332                 ret = -ENOENT;
5333                 break;
5334         }
5335
5336         return ret;
5337 }
5338
5339 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5340                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5341                                      int success_ret)
5342 {
5343         unsigned long flags;
5344         int ret;
5345
5346         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
5347         if (ret != -ENOENT) {
5348                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5349                 goto done;
5350         }
5351
5352         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5353         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5354         if (ret != -ENOENT)
5355                 goto done;
5356         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5357 done:
5358         if (!ret)
5359                 ret = success_ret;
5360         io_cqring_fill_event(req, ret);
5361         io_commit_cqring(ctx);
5362         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5363         io_cqring_ev_posted(ctx);
5364
5365         if (ret < 0)
5366                 req_set_fail_links(req);
5367         io_put_req(req);
5368 }
5369
5370 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5371                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5372 {
5373         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5374                 return -EINVAL;
5375         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5376                 return -EINVAL;
5377         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5378                 return -EINVAL;
5379
5380         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5381         return 0;
5382 }
5383
5384 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req)
5385 {
5386         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5387
5388         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, 0);
5389         return 0;
5390 }
5391
5392 static int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req,
5393                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5394 {
5395         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5396                 return -EINVAL;
5397         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5398                 return -EINVAL;
5399
5400         req->files_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5401         req->files_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5402         if (!req->files_update.nr_args)
5403                 return -EINVAL;
5404         req->files_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5405         return 0;
5406 }
5407
5408 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5409                            struct io_comp_state *cs)
5410 {
5411         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5412         struct io_uring_files_update up;
5413         int ret;
5414
5415         if (force_nonblock)
5416                 return -EAGAIN;
5417
5418         up.offset = req->files_update.offset;
5419         up.fds = req->files_update.arg;
5420
5421         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5422         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->files_update.nr_args);
5423         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5424
5425         if (ret < 0)
5426                 req_set_fail_links(req);
5427         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
5428         return 0;
5429 }
5430
5431 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req,
5432                              const struct io_uring_sqe *sqe)
5433 {
5434         ssize_t ret = 0;
5435
5436         if (!sqe)
5437                 return 0;
5438
5439         if (io_alloc_async_ctx(req))
5440                 return -EAGAIN;
5441         ret = io_prep_work_files(req);
5442         if (unlikely(ret))
5443                 return ret;
5444
5445         switch (req->opcode) {
5446         case IORING_OP_NOP:
5447                 break;
5448         case IORING_OP_READV:
5449         case IORING_OP_READ_FIXED:
5450         case IORING_OP_READ:
5451                 ret = io_read_prep(req, sqe, true);
5452                 break;
5453         case IORING_OP_WRITEV:
5454         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5455         case IORING_OP_WRITE:
5456                 ret = io_write_prep(req, sqe, true);
5457                 break;
5458         case IORING_OP_POLL_ADD:
5459                 ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
5460                 break;
5461         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5462                 ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
5463                 break;
5464         case IORING_OP_FSYNC:
5465                 ret = io_prep_fsync(req, sqe);
5466                 break;
5467         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5468                 ret = io_prep_sfr(req, sqe);
5469                 break;
5470         case IORING_OP_SENDMSG:
5471         case IORING_OP_SEND:
5472                 ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
5473                 break;
5474         case IORING_OP_RECVMSG:
5475         case IORING_OP_RECV:
5476                 ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
5477                 break;
5478         case IORING_OP_CONNECT:
5479                 ret = io_connect_prep(req, sqe);
5480                 break;
5481         case IORING_OP_TIMEOUT:
5482                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
5483                 break;
5484         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5485                 ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5486                 break;
5487         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5488                 ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
5489                 break;
5490         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5491                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, true);
5492                 break;
5493         case IORING_OP_ACCEPT:
5494                 ret = io_accept_prep(req, sqe);
5495                 break;
5496         case IORING_OP_FALLOCATE:
5497                 ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
5498                 break;
5499         case IORING_OP_OPENAT:
5500                 ret = io_openat_prep(req, sqe);
5501                 break;
5502         case IORING_OP_CLOSE:
5503                 ret = io_close_prep(req, sqe);
5504                 break;
5505         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5506                 ret = io_files_update_prep(req, sqe);
5507                 break;
5508         case IORING_OP_STATX:
5509                 ret = io_statx_prep(req, sqe);
5510                 break;
5511         case IORING_OP_FADVISE:
5512                 ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
5513                 break;
5514         case IORING_OP_MADVISE:
5515                 ret = io_madvise_prep(req, sqe);
5516                 break;
5517         case IORING_OP_OPENAT2:
5518                 ret = io_openat2_prep(req, sqe);
5519                 break;
5520         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5521                 ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5522                 break;
5523         case IORING_OP_SPLICE:
5524                 ret = io_splice_prep(req, sqe);
5525                 break;
5526         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5527                 ret = io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5528                 break;
5529         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5530                 ret = io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5531                 break;
5532         case IORING_OP_TEE:
5533                 ret = io_tee_prep(req, sqe);
5534                 break;
5535         default:
5536                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5537                                 req->opcode);
5538                 ret = -EINVAL;
5539                 break;
5540         }
5541
5542         return ret;
5543 }
5544
5545 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5546 {
5547         struct io_kiocb *pos;
5548         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5549         u32 total_submitted, nr_reqs = 1;
5550
5551         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
5552                 list_for_each_entry(pos, &req->link_list, link_list)
5553                         nr_reqs++;
5554
5555         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5556         return total_submitted - nr_reqs;
5557 }
5558
5559 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5560 {
5561         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5562         struct io_defer_entry *de;
5563         int ret;
5564         u32 seq;
5565
5566         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5567         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
5568                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
5569                 return 0;
5570
5571         seq = io_get_sequence(req);
5572         /* Still a chance to pass the sequence check */
5573         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5574                 return 0;
5575
5576         if (!req->io) {
5577                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5578                 if (ret)
5579                         return ret;
5580         }
5581         io_prep_async_link(req);
5582         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
5583         if (!de)
5584                 return -ENOMEM;
5585
5586         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5587         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5588                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5589                 kfree(de);
5590                 io_queue_async_work(req);
5591                 return -EIOCBQUEUED;
5592         }
5593
5594         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5595         de->req = req;
5596         de->seq = seq;
5597         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
5598         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5599         return -EIOCBQUEUED;
5600 }
5601
5602 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req)
5603 {
5604         struct io_async_ctx *io = req->io;
5605
5606         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
5607                 switch (req->opcode) {
5608                 case IORING_OP_READV:
5609                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5610                 case IORING_OP_READ:
5611                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5612                         break;
5613                 case IORING_OP_RECVMSG:
5614                 case IORING_OP_RECV:
5615                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5616                         break;
5617                 }
5618                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
5619         }
5620
5621         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
5622                 switch (req->opcode) {
5623                 case IORING_OP_READV:
5624                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5625                 case IORING_OP_READ:
5626                 case IORING_OP_WRITEV:
5627                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5628                 case IORING_OP_WRITE:
5629                         if (io->rw.free_iovec)
5630                                 kfree(io->rw.free_iovec);
5631                         break;
5632                 case IORING_OP_RECVMSG:
5633                 case IORING_OP_SENDMSG:
5634                         if (io->msg.iov != io->msg.fast_iov)
5635                                 kfree(io->msg.iov);
5636                         break;
5637                 case IORING_OP_SPLICE:
5638                 case IORING_OP_TEE:
5639                         io_put_file(req, req->splice.file_in,
5640                                     (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
5641                         break;
5642                 }
5643                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5644         }
5645
5646         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
5647                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5648                 unsigned long flags;
5649
5650                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
5651                 list_del(&req->inflight_entry);
5652                 if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
5653                         wake_up(&ctx->inflight_wait);
5654                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
5655                 req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
5656         }
5657 }
5658
5659 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5660                         bool force_nonblock, struct io_comp_state *cs)
5661 {
5662         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5663         int ret;
5664
5665         switch (req->opcode) {
5666         case IORING_OP_NOP:
5667                 ret = io_nop(req, cs);
5668                 break;
5669         case IORING_OP_READV:
5670         case IORING_OP_READ_FIXED:
5671         case IORING_OP_READ:
5672                 if (sqe) {
5673                         ret = io_read_prep(req, sqe, force_nonblock);
5674                         if (ret < 0)
5675                                 break;
5676                 }
5677                 ret = io_read(req, force_nonblock, cs);
5678                 break;
5679         case IORING_OP_WRITEV:
5680         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5681         case IORING_OP_WRITE:
5682                 if (sqe) {
5683                         ret = io_write_prep(req, sqe, force_nonblock);
5684                         if (ret < 0)
5685                                 break;
5686                 }
5687                 ret = io_write(req, force_nonblock, cs);
5688                 break;
5689         case IORING_OP_FSYNC:
5690                 if (sqe) {
5691                         ret = io_prep_fsync(req, sqe);
5692                         if (ret < 0)
5693                                 break;
5694                 }
5695                 ret = io_fsync(req, force_nonblock);
5696                 break;
5697         case IORING_OP_POLL_ADD:
5698                 if (sqe) {
5699                         ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
5700                         if (ret)
5701                                 break;
5702                 }
5703                 ret = io_poll_add(req);
5704                 break;
5705         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5706                 if (sqe) {
5707                         ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
5708                         if (ret < 0)
5709                                 break;
5710                 }
5711                 ret = io_poll_remove(req);
5712                 break;
5713         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5714                 if (sqe) {
5715                         ret = io_prep_sfr(req, sqe);
5716                         if (ret < 0)
5717                                 break;
5718                 }
5719                 ret = io_sync_file_range(req, force_nonblock);
5720                 break;
5721         case IORING_OP_SENDMSG:
5722         case IORING_OP_SEND:
5723                 if (sqe) {
5724                         ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
5725                         if (ret < 0)
5726                                 break;
5727                 }
5728                 if (req->opcode == IORING_OP_SENDMSG)
5729                         ret = io_sendmsg(req, force_nonblock, cs);
5730                 else
5731                         ret = io_send(req, force_nonblock, cs);
5732                 break;
5733         case IORING_OP_RECVMSG:
5734         case IORING_OP_RECV:
5735                 if (sqe) {
5736                         ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
5737                         if (ret)
5738                                 break;
5739                 }
5740                 if (req->opcode == IORING_OP_RECVMSG)
5741                         ret = io_recvmsg(req, force_nonblock, cs);
5742                 else
5743                         ret = io_recv(req, force_nonblock, cs);
5744                 break;
5745         case IORING_OP_TIMEOUT:
5746                 if (sqe) {
5747                         ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
5748                         if (ret)
5749                                 break;
5750                 }
5751                 ret = io_timeout(req);
5752                 break;
5753         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5754                 if (sqe) {
5755                         ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5756                         if (ret)
5757                                 break;
5758                 }
5759                 ret = io_timeout_remove(req);
5760                 break;
5761         case IORING_OP_ACCEPT:
5762                 if (sqe) {
5763                         ret = io_accept_prep(req, sqe);
5764                         if (ret)
5765                                 break;
5766                 }
5767                 ret = io_accept(req, force_nonblock, cs);
5768                 break;
5769         case IORING_OP_CONNECT:
5770                 if (sqe) {
5771                         ret = io_connect_prep(req, sqe);
5772                         if (ret)
5773                                 break;
5774                 }
5775                 ret = io_connect(req, force_nonblock, cs);
5776                 break;
5777         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5778                 if (sqe) {
5779                         ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
5780                         if (ret)
5781                                 break;
5782                 }
5783                 ret = io_async_cancel(req);
5784                 break;
5785         case IORING_OP_FALLOCATE:
5786                 if (sqe) {
5787                         ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
5788                         if (ret)
5789                                 break;
5790                 }
5791                 ret = io_fallocate(req, force_nonblock);
5792                 break;
5793         case IORING_OP_OPENAT:
5794                 if (sqe) {
5795                         ret = io_openat_prep(req, sqe);
5796                         if (ret)
5797                                 break;
5798                 }
5799                 ret = io_openat(req, force_nonblock);
5800                 break;
5801         case IORING_OP_CLOSE:
5802                 if (sqe) {
5803                         ret = io_close_prep(req, sqe);
5804                         if (ret)
5805                                 break;
5806                 }
5807                 ret = io_close(req, force_nonblock, cs);
5808                 break;
5809         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5810                 if (sqe) {
5811                         ret = io_files_update_prep(req, sqe);
5812                         if (ret)
5813                                 break;
5814                 }
5815                 ret = io_files_update(req, force_nonblock, cs);
5816                 break;
5817         case IORING_OP_STATX:
5818                 if (sqe) {
5819                         ret = io_statx_prep(req, sqe);
5820                         if (ret)
5821                                 break;
5822                 }
5823                 ret = io_statx(req, force_nonblock);
5824                 break;
5825         case IORING_OP_FADVISE:
5826                 if (sqe) {
5827                         ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
5828                         if (ret)
5829                                 break;
5830                 }
5831                 ret = io_fadvise(req, force_nonblock);
5832                 break;
5833         case IORING_OP_MADVISE:
5834                 if (sqe) {
5835                         ret = io_madvise_prep(req, sqe);
5836                         if (ret)
5837                                 break;
5838                 }
5839                 ret = io_madvise(req, force_nonblock);
5840                 break;
5841         case IORING_OP_OPENAT2:
5842                 if (sqe) {
5843                         ret = io_openat2_prep(req, sqe);
5844                         if (ret)
5845                                 break;
5846                 }
5847                 ret = io_openat2(req, force_nonblock);
5848                 break;
5849         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5850                 if (sqe) {
5851                         ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5852                         if (ret)
5853                                 break;
5854                 }
5855                 ret = io_epoll_ctl(req, force_nonblock, cs);
5856                 break;
5857         case IORING_OP_SPLICE:
5858                 if (sqe) {
5859                         ret = io_splice_prep(req, sqe);
5860                         if (ret < 0)
5861                                 break;
5862                 }
5863                 ret = io_splice(req, force_nonblock);
5864                 break;
5865         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5866                 if (sqe) {
5867                         ret = io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5868                         if (ret)
5869                                 break;
5870                 }
5871                 ret = io_provide_buffers(req, force_nonblock, cs);
5872                 break;
5873         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5874                 if (sqe) {
5875                         ret = io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5876                         if (ret)
5877                                 break;
5878                 }
5879                 ret = io_remove_buffers(req, force_nonblock, cs);
5880                 break;
5881         case IORING_OP_TEE:
5882                 if (sqe) {
5883                         ret = io_tee_prep(req, sqe);
5884                         if (ret < 0)
5885                                 break;
5886                 }
5887                 ret = io_tee(req, force_nonblock);
5888                 break;
5889         default:
5890                 ret = -EINVAL;
5891                 break;
5892         }
5893
5894         if (ret)
5895                 return ret;
5896
5897         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
5898         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
5899                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
5900
5901                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
5902                 if (in_async)
5903                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5904
5905                 io_iopoll_req_issued(req);
5906
5907                 if (in_async)
5908                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5909         }
5910
5911         return 0;
5912 }
5913
5914 static struct io_wq_work *io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
5915 {
5916         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5917         struct io_kiocb *timeout;
5918         int ret = 0;
5919
5920         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
5921         if (timeout)
5922                 io_queue_linked_timeout(timeout);
5923
5924         /* if NO_CANCEL is set, we must still run the work */
5925         if ((work->flags & (IO_WQ_WORK_CANCEL|IO_WQ_WORK_NO_CANCEL)) ==
5926                                 IO_WQ_WORK_CANCEL) {
5927                 ret = -ECANCELED;
5928         }
5929
5930         if (!ret) {
5931                 do {
5932                         ret = io_issue_sqe(req, NULL, false, NULL);
5933                         /*
5934                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
5935                          * forcing a sync submission from here, since we can't
5936                          * wait for request slots on the block side.
5937                          */
5938                         if (ret != -EAGAIN)
5939                                 break;
5940                         cond_resched();
5941                 } while (1);
5942         }
5943
5944         if (ret) {
5945                 req_set_fail_links(req);
5946                 io_req_complete(req, ret);
5947         }
5948
5949         return io_steal_work(req);
5950 }
5951
5952 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
5953                                               int index)
5954 {
5955         struct fixed_file_table *table;
5956
5957         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
5958         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
5959 }
5960
5961 static int io_file_get(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
5962                         int fd, struct file **out_file, bool fixed)
5963 {
5964         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5965         struct file *file;
5966
5967         if (fixed) {
5968                 if (unlikely(!ctx->file_data ||
5969                     (unsigned) fd >= ctx->nr_user_files))
5970                         return -EBADF;
5971                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
5972                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
5973                 if (file) {
5974                         req->fixed_file_refs = ctx->file_data->cur_refs;
5975                         percpu_ref_get(req->fixed_file_refs);
5976                 }
5977         } else {
5978                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
5979                 file = __io_file_get(state, fd);
5980         }
5981
5982         if (file || io_op_defs[req->opcode].needs_file_no_error) {
5983                 *out_file = file;
5984                 return 0;
5985         }
5986         return -EBADF;
5987 }
5988
5989 static int io_req_set_file(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
5990                            int fd)
5991 {
5992         bool fixed;
5993
5994         fixed = (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) != 0;
5995         if (unlikely(!fixed && io_async_submit(req->ctx)))
5996                 return -EBADF;
5997
5998         return io_file_get(state, req, fd, &req->file, fixed);
5999 }
6000
6001 static int io_grab_files(struct io_kiocb *req)
6002 {
6003         int ret = -EBADF;
6004         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6005
6006         io_req_init_async(req);
6007
6008         if (req->work.files || (req->flags & REQ_F_NO_FILE_TABLE))
6009                 return 0;
6010         if (!ctx->ring_file)
6011                 return -EBADF;
6012
6013         rcu_read_lock();
6014         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
6015         /*
6016          * We use the f_ops->flush() handler to ensure that we can flush
6017          * out work accessing these files if the fd is closed. Check if
6018          * the fd has changed since we started down this path, and disallow
6019          * this operation if it has.
6020          */
6021         if (fcheck(ctx->ring_fd) == ctx->ring_file) {
6022                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
6023                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
6024                 req->work.files = current->files;
6025                 ret = 0;
6026         }
6027         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
6028         rcu_read_unlock();
6029
6030         return ret;
6031 }
6032
6033 static inline int io_prep_work_files(struct io_kiocb *req)
6034 {
6035         if (!io_op_defs[req->opcode].file_table)
6036                 return 0;
6037         return io_grab_files(req);
6038 }
6039
6040 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6041 {
6042         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6043                                                 struct io_timeout_data, timer);
6044         struct io_kiocb *req = data->req;
6045         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6046         struct io_kiocb *prev = NULL;
6047         unsigned long flags;
6048
6049         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6050
6051         /*
6052          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6053          * race with the completion of the linked work.
6054          */
6055         if (!list_empty(&req->link_list)) {
6056                 prev = list_entry(req->link_list.prev, struct io_kiocb,
6057                                   link_list);
6058                 if (refcount_inc_not_zero(&prev->refs)) {
6059                         list_del_init(&req->link_list);
6060                         prev->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6061                 } else
6062                         prev = NULL;
6063         }
6064
6065         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6066
6067         if (prev) {
6068                 req_set_fail_links(prev);
6069                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6070                 io_put_req(prev);
6071         } else {
6072                 io_req_complete(req, -ETIME);
6073         }
6074         return HRTIMER_NORESTART;
6075 }
6076
6077 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6078 {
6079         /*
6080          * If the list is now empty, then our linked request finished before
6081          * we got a chance to setup the timer
6082          */
6083         if (!list_empty(&req->link_list)) {
6084                 struct io_timeout_data *data = &req->io->timeout;
6085
6086                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6087                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6088                                 data->mode);
6089         }
6090 }
6091
6092 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6093 {
6094         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6095
6096         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6097         __io_queue_linked_timeout(req);
6098         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6099
6100         /* drop submission reference */
6101         io_put_req(req);
6102 }
6103
6104 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6105 {
6106         struct io_kiocb *nxt;
6107
6108         if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
6109                 return NULL;
6110         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
6111                 return NULL;
6112
6113         nxt = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
6114                                         link_list);
6115         if (!nxt || nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6116                 return NULL;
6117
6118         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6119         return nxt;
6120 }
6121
6122 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6123                            struct io_comp_state *cs)
6124 {
6125         struct io_kiocb *linked_timeout;
6126         struct io_kiocb *nxt;
6127         const struct cred *old_creds = NULL;
6128         int ret;
6129
6130 again:
6131         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6132
6133         if ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) && req->work.creds &&
6134             req->work.creds != current_cred()) {
6135                 if (old_creds)
6136                         revert_creds(old_creds);
6137                 if (old_creds == req->work.creds)
6138                         old_creds = NULL; /* restored original creds */
6139                 else
6140                         old_creds = override_creds(req->work.creds);
6141         }
6142
6143         ret = io_issue_sqe(req, sqe, true, cs);
6144
6145         /*
6146          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6147          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6148          */
6149         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6150                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6151 punt:
6152                         ret = io_prep_work_files(req);
6153                         if (unlikely(ret))
6154                                 goto err;
6155                         /*
6156                          * Queued up for async execution, worker will release
6157                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6158                          */
6159                         io_queue_async_work(req);
6160                 }
6161
6162                 if (linked_timeout)
6163                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6164                 goto exit;
6165         }
6166
6167         if (unlikely(ret)) {
6168 err:
6169                 /* un-prep timeout, so it'll be killed as any other linked */
6170                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6171                 req_set_fail_links(req);
6172                 io_put_req(req);
6173                 io_req_complete(req, ret);
6174                 goto exit;
6175         }
6176
6177         /* drop submission reference */
6178         nxt = io_put_req_find_next(req);
6179         if (linked_timeout)
6180                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6181
6182         if (nxt) {
6183                 req = nxt;
6184
6185                 if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
6186                         goto punt;
6187                 goto again;
6188         }
6189 exit:
6190         if (old_creds)
6191                 revert_creds(old_creds);
6192 }
6193
6194 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6195                          struct io_comp_state *cs)
6196 {
6197         int ret;
6198
6199         ret = io_req_defer(req, sqe);
6200         if (ret) {
6201                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6202 fail_req:
6203                         req_set_fail_links(req);
6204                         io_put_req(req);
6205                         io_req_complete(req, ret);
6206                 }
6207         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6208                 if (!req->io) {
6209                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6210                         if (unlikely(ret))
6211                                 goto fail_req;
6212                 }
6213
6214                 /*
6215                  * Never try inline submit of IOSQE_ASYNC is set, go straight
6216                  * to async execution.
6217                  */
6218                 io_req_init_async(req);
6219                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
6220                 io_queue_async_work(req);
6221         } else {
6222                 __io_queue_sqe(req, sqe, cs);
6223         }
6224 }
6225
6226 static inline void io_queue_link_head(struct io_kiocb *req,
6227                                       struct io_comp_state *cs)
6228 {
6229         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
6230                 io_put_req(req);
6231                 io_req_complete(req, -ECANCELED);
6232         } else
6233                 io_queue_sqe(req, NULL, cs);
6234 }
6235
6236 static int io_submit_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6237                          struct io_kiocb **link, struct io_comp_state *cs)
6238 {
6239         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6240         int ret;
6241
6242         /*
6243          * If we already have a head request, queue this one for async
6244          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6245          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6246          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6247          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6248          */
6249         if (*link) {
6250                 struct io_kiocb *head = *link;
6251
6252                 /*
6253                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6254                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6255                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6256                  * next after the link request. The last one is done via
6257                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6258                  */
6259                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6260                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6261                         ctx->drain_next = 1;
6262                 }
6263                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6264                 if (unlikely(ret)) {
6265                         /* fail even hard links since we don't submit */
6266                         head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6267                         return ret;
6268                 }
6269                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6270                 io_get_req_task(req);
6271                 list_add_tail(&req->link_list, &head->link_list);
6272
6273                 /* last request of a link, enqueue the link */
6274                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6275                         io_queue_link_head(head, cs);
6276                         *link = NULL;
6277                 }
6278         } else {
6279                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6280                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6281                         ctx->drain_next = 0;
6282                 }
6283                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6284                         req->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
6285                         INIT_LIST_HEAD(&req->link_list);
6286
6287                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6288                         if (unlikely(ret))
6289                                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6290                         *link = req;
6291                 } else {
6292                         io_queue_sqe(req, sqe, cs);
6293                 }
6294         }
6295
6296         return 0;
6297 }
6298
6299 /*
6300  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6301  */
6302 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state)
6303 {
6304         if (!list_empty(&state->comp.list))
6305                 io_submit_flush_completions(&state->comp);
6306         blk_finish_plug(&state->plug);
6307         io_state_file_put(state);
6308         if (state->free_reqs)
6309                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
6310 }
6311
6312 /*
6313  * Start submission side cache.
6314  */
6315 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6316                                   struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int max_ios)
6317 {
6318         blk_start_plug(&state->plug);
6319 #ifdef CONFIG_BLOCK
6320         state->plug.nowait = true;
6321 #endif
6322         state->comp.nr = 0;
6323         INIT_LIST_HEAD(&state->comp.list);
6324         state->comp.ctx = ctx;
6325         state->free_reqs = 0;
6326         state->file = NULL;
6327         state->ios_left = max_ios;
6328 }
6329
6330 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6331 {
6332         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6333
6334         /*
6335          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6336          * since once we write the new head, the application could
6337          * write new data to them.
6338          */
6339         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6340 }
6341
6342 /*
6343  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6344  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6345  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6346  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6347  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6348  * prevent a re-load down the line.
6349  */
6350 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6351 {
6352         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6353         unsigned head;
6354
6355         /*
6356          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6357          *
6358          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6359          *    head updates.
6360          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6361          *    though the application is the one updating it.
6362          */
6363         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head & ctx->sq_mask]);
6364         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6365                 return &ctx->sq_sqes[head];
6366
6367         /* drop invalid entries */
6368         ctx->cached_sq_dropped++;
6369         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6370         return NULL;
6371 }
6372
6373 static inline void io_consume_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6374 {
6375         ctx->cached_sq_head++;
6376 }
6377
6378 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
6379                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
6380                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
6381
6382 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6383                        const struct io_uring_sqe *sqe,
6384                        struct io_submit_state *state)
6385 {
6386         unsigned int sqe_flags;
6387         int id;
6388
6389         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6390         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6391         req->io = NULL;
6392         req->file = NULL;
6393         req->ctx = ctx;
6394         req->flags = 0;
6395         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6396         refcount_set(&req->refs, 2);
6397         req->task = current;
6398         req->result = 0;
6399
6400         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6401                 return -EINVAL;
6402
6403         if (unlikely(io_sq_thread_acquire_mm(ctx, req)))
6404                 return -EFAULT;
6405
6406         sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6407         /* enforce forwards compatibility on users */
6408         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6409                 return -EINVAL;
6410
6411         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6412             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6413                 return -EOPNOTSUPP;
6414
6415         id = READ_ONCE(sqe->personality);
6416         if (id) {
6417                 io_req_init_async(req);
6418                 req->work.creds = idr_find(&ctx->personality_idr, id);
6419                 if (unlikely(!req->work.creds))
6420                         return -EINVAL;
6421                 get_cred(req->work.creds);
6422         }
6423
6424         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6425         req->flags |= sqe_flags;
6426
6427         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_file)
6428                 return 0;
6429
6430         return io_req_set_file(state, req, READ_ONCE(sqe->fd));
6431 }
6432
6433 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr,
6434                           struct file *ring_file, int ring_fd)
6435 {
6436         struct io_submit_state state;
6437         struct io_kiocb *link = NULL;
6438         int i, submitted = 0;
6439
6440         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6441         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6442                 if (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list) &&
6443                     !io_cqring_overflow_flush(ctx, false))
6444                         return -EBUSY;
6445         }
6446
6447         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6448         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6449
6450         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6451                 return -EAGAIN;
6452
6453         io_submit_state_start(&state, ctx, nr);
6454
6455         ctx->ring_fd = ring_fd;
6456         ctx->ring_file = ring_file;
6457
6458         for (i = 0; i < nr; i++) {
6459                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6460                 struct io_kiocb *req;
6461                 int err;
6462
6463                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6464                 if (unlikely(!sqe)) {
6465                         io_consume_sqe(ctx);
6466                         break;
6467                 }
6468                 req = io_alloc_req(ctx, &state);
6469                 if (unlikely(!req)) {
6470                         if (!submitted)
6471                                 submitted = -EAGAIN;
6472                         break;
6473                 }
6474
6475                 err = io_init_req(ctx, req, sqe, &state);
6476                 io_consume_sqe(ctx);
6477                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6478                 submitted++;
6479
6480                 if (unlikely(err)) {
6481 fail_req:
6482                         io_put_req(req);
6483                         io_req_complete(req, err);
6484                         break;
6485                 }
6486
6487                 trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6488                                                 true, io_async_submit(ctx));
6489                 err = io_submit_sqe(req, sqe, &link, &state.comp);
6490                 if (err)
6491                         goto fail_req;
6492         }
6493
6494         if (unlikely(submitted != nr)) {
6495                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6496
6497                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr - ref_used);
6498         }
6499         if (link)
6500                 io_queue_link_head(link, &state.comp);
6501         io_submit_state_end(&state);
6502
6503          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6504         io_commit_sqring(ctx);
6505
6506         return submitted;
6507 }
6508
6509 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6510 {
6511         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6512         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6513         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6514         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6515 }
6516
6517 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6518 {
6519         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6520         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6521         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6522 }
6523
6524 static int io_sq_thread(void *data)
6525 {
6526         struct io_ring_ctx *ctx = data;
6527         const struct cred *old_cred;
6528         DEFINE_WAIT(wait);
6529         unsigned long timeout;
6530         int ret = 0;
6531
6532         complete(&ctx->sq_thread_comp);
6533
6534         old_cred = override_creds(ctx->creds);
6535
6536         timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6537         while (!kthread_should_park()) {
6538                 unsigned int to_submit;
6539
6540                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
6541                         unsigned nr_events = 0;
6542
6543                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6544                         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched())
6545                                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6546                         else
6547                                 timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6548                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6549                 }
6550
6551                 to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6552
6553                 /*
6554                  * If submit got -EBUSY, flag us as needing the application
6555                  * to enter the kernel to reap and flush events.
6556                  */
6557                 if (!to_submit || ret == -EBUSY || need_resched()) {
6558                         /*
6559                          * Drop cur_mm before scheduling, we can't hold it for
6560                          * long periods (or over schedule()). Do this before
6561                          * adding ourselves to the waitqueue, as the unuse/drop
6562                          * may sleep.
6563                          */
6564                         io_sq_thread_drop_mm();
6565
6566                         /*
6567                          * We're polling. If we're within the defined idle
6568                          * period, then let us spin without work before going
6569                          * to sleep. The exception is if we got EBUSY doing
6570                          * more IO, we should wait for the application to
6571                          * reap events and wake us up.
6572                          */
6573                         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || need_resched() ||
6574                             (!time_after(jiffies, timeout) && ret != -EBUSY &&
6575                             !percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))) {
6576                                 io_run_task_work();
6577                                 cond_resched();
6578                                 continue;
6579                         }
6580
6581                         prepare_to_wait(&ctx->sqo_wait, &wait,
6582                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6583
6584                         /*
6585                          * While doing polled IO, before going to sleep, we need
6586                          * to check if there are new reqs added to iopoll_list,
6587                          * it is because reqs may have been punted to io worker
6588                          * and will be added to iopoll_list later, hence check
6589                          * the iopoll_list again.
6590                          */
6591                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6592                             !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6593                                 finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6594                                 continue;
6595                         }
6596
6597                         io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6598
6599                         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6600                         if (!to_submit || ret == -EBUSY) {
6601                                 if (kthread_should_park()) {
6602                                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6603                                         break;
6604                                 }
6605                                 if (io_run_task_work()) {
6606                                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6607                                         io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6608                                         continue;
6609                                 }
6610                                 if (signal_pending(current))
6611                                         flush_signals(current);
6612                                 schedule();
6613                                 finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6614
6615                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6616                                 ret = 0;
6617                                 continue;
6618                         }
6619                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6620
6621                         io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6622                 }
6623
6624                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6625                 if (likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6626                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit, NULL, -1);
6627                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6628                 timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6629         }
6630
6631         io_run_task_work();
6632
6633         io_sq_thread_drop_mm();
6634         revert_creds(old_cred);
6635
6636         kthread_parkme();
6637
6638         return 0;
6639 }
6640
6641 struct io_wait_queue {
6642         struct wait_queue_entry wq;
6643         struct io_ring_ctx *ctx;
6644         unsigned to_wait;
6645         unsigned nr_timeouts;
6646 };
6647
6648 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq, bool noflush)
6649 {
6650         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6651
6652         /*
6653          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6654          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6655          * regardless of event count.
6656          */
6657         return io_cqring_events(ctx, noflush) >= iowq->to_wait ||
6658                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6659 }
6660
6661 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6662                             int wake_flags, void *key)
6663 {
6664         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6665                                                         wq);
6666
6667         /* use noflush == true, as we can't safely rely on locking context */
6668         if (!io_should_wake(iowq, true))
6669                 return -1;
6670
6671         return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6672 }
6673
6674 /*
6675  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6676  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6677  */
6678 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6679                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz)
6680 {
6681         struct io_wait_queue iowq = {
6682                 .wq = {
6683                         .private        = current,
6684                         .func           = io_wake_function,
6685                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6686                 },
6687                 .ctx            = ctx,
6688                 .to_wait        = min_events,
6689         };
6690         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6691         int ret = 0;
6692
6693         do {
6694                 if (io_cqring_events(ctx, false) >= min_events)
6695                         return 0;
6696                 if (!io_run_task_work())
6697                         break;
6698         } while (1);
6699
6700         if (sig) {
6701 #ifdef CONFIG_COMPAT
6702                 if (in_compat_syscall())
6703                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6704                                                       sigsz);
6705                 else
6706 #endif
6707                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6708
6709                 if (ret)
6710                         return ret;
6711         }
6712
6713         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6714         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
6715         do {
6716                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
6717                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6718                 /* make sure we run task_work before checking for signals */
6719                 if (io_run_task_work())
6720                         continue;
6721                 if (signal_pending(current)) {
6722                         if (current->jobctl & JOBCTL_TASK_WORK) {
6723                                 spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
6724                                 current->jobctl &= ~JOBCTL_TASK_WORK;
6725                                 recalc_sigpending();
6726                                 spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
6727                                 continue;
6728                         }
6729                         ret = -EINTR;
6730                         break;
6731                 }
6732                 if (io_should_wake(&iowq, false))
6733                         break;
6734                 schedule();
6735         } while (1);
6736         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
6737
6738         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
6739
6740         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
6741 }
6742
6743 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6744 {
6745 #if defined(CONFIG_UNIX)
6746         if (ctx->ring_sock) {
6747                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6748                 struct sk_buff *skb;
6749
6750                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
6751                         kfree_skb(skb);
6752         }
6753 #else
6754         int i;
6755
6756         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6757                 struct file *file;
6758
6759                 file = io_file_from_index(ctx, i);
6760                 if (file)
6761                         fput(file);
6762         }
6763 #endif
6764 }
6765
6766 static void io_file_ref_kill(struct percpu_ref *ref)
6767 {
6768         struct fixed_file_data *data;
6769
6770         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
6771         complete(&data->done);
6772 }
6773
6774 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6775 {
6776         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
6777         struct fixed_file_ref_node *ref_node = NULL;
6778         unsigned nr_tables, i;
6779
6780         if (!data)
6781                 return -ENXIO;
6782
6783         spin_lock(&data->lock);
6784         if (!list_empty(&data->ref_list))
6785                 ref_node = list_first_entry(&data->ref_list,
6786                                 struct fixed_file_ref_node, node);
6787         spin_unlock(&data->lock);
6788         if (ref_node)
6789                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
6790
6791         percpu_ref_kill(&data->refs);
6792
6793         /* wait for all refs nodes to complete */
6794         flush_delayed_work(&ctx->file_put_work);
6795         wait_for_completion(&data->done);
6796
6797         __io_sqe_files_unregister(ctx);
6798         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6799         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
6800                 kfree(data->table[i].files);
6801         kfree(data->table);
6802         percpu_ref_exit(&data->refs);
6803         kfree(data);
6804         ctx->file_data = NULL;
6805         ctx->nr_user_files = 0;
6806         return 0;
6807 }
6808
6809 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
6810 {
6811         if (ctx->sqo_thread) {
6812                 wait_for_completion(&ctx->sq_thread_comp);
6813                 /*
6814                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
6815                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
6816                  * set to a single CPU.
6817                  */
6818                 kthread_park(ctx->sqo_thread);
6819                 kthread_stop(ctx->sqo_thread);
6820                 ctx->sqo_thread = NULL;
6821         }
6822 }
6823
6824 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
6825 {
6826         io_sq_thread_stop(ctx);
6827
6828         if (ctx->io_wq) {
6829                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
6830                 ctx->io_wq = NULL;
6831         }
6832 }
6833
6834 #if defined(CONFIG_UNIX)
6835 /*
6836  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
6837  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
6838  * loops in the file referencing.
6839  */
6840 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
6841 {
6842         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
6843         struct scm_fp_list *fpl;
6844         struct sk_buff *skb;
6845         int i, nr_files;
6846
6847         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
6848         if (!fpl)
6849                 return -ENOMEM;
6850
6851         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
6852         if (!skb) {
6853                 kfree(fpl);
6854                 return -ENOMEM;
6855         }
6856
6857         skb->sk = sk;
6858
6859         nr_files = 0;
6860         fpl->user = get_uid(ctx->user);
6861         for (i = 0; i < nr; i++) {
6862                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
6863
6864                 if (!file)
6865                         continue;
6866                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
6867                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
6868                 nr_files++;
6869         }
6870
6871         if (nr_files) {
6872                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
6873                 fpl->count = nr_files;
6874                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
6875                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
6876                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
6877                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
6878
6879                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
6880                         fput(fpl->fp[i]);
6881         } else {
6882                 kfree_skb(skb);
6883                 kfree(fpl);
6884         }
6885
6886         return 0;
6887 }
6888
6889 /*
6890  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
6891  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
6892  * garbage collection to take care of this problem for us.
6893  */
6894 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
6895 {
6896         unsigned left, total;
6897         int ret = 0;
6898
6899         total = 0;
6900         left = ctx->nr_user_files;
6901         while (left) {
6902                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
6903
6904                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
6905                 if (ret)
6906                         break;
6907                 left -= this_files;
6908                 total += this_files;
6909         }
6910
6911         if (!ret)
6912                 return 0;
6913
6914         while (total < ctx->nr_user_files) {
6915                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
6916
6917                 if (file)
6918                         fput(file);
6919                 total++;
6920         }
6921
6922         return ret;
6923 }
6924 #else
6925 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
6926 {
6927         return 0;
6928 }
6929 #endif
6930
6931 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned nr_tables,
6932                                     unsigned nr_files)
6933 {
6934         int i;
6935
6936         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
6937                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
6938                 unsigned this_files;
6939
6940                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6941                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
6942                                         GFP_KERNEL);
6943                 if (!table->files)
6944                         break;
6945                 nr_files -= this_files;
6946         }
6947
6948         if (i == nr_tables)
6949                 return 0;
6950
6951         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
6952                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
6953                 kfree(table->files);
6954         }
6955         return 1;
6956 }
6957
6958 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
6959 {
6960 #if defined(CONFIG_UNIX)
6961         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6962         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
6963         struct sk_buff *skb;
6964         int i;
6965
6966         __skb_queue_head_init(&list);
6967
6968         /*
6969          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
6970          * remove this entry and rearrange the file array.
6971          */
6972         skb = skb_dequeue(head);
6973         while (skb) {
6974                 struct scm_fp_list *fp;
6975
6976                 fp = UNIXCB(skb).fp;
6977                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
6978                         int left;
6979
6980                         if (fp->fp[i] != file)
6981                                 continue;
6982
6983                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
6984                         left = fp->count - 1 - i;
6985                         if (left) {
6986                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
6987                                                 left * sizeof(struct file *));
6988                         }
6989                         fp->count--;
6990                         if (!fp->count) {
6991                                 kfree_skb(skb);
6992                                 skb = NULL;
6993                         } else {
6994                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
6995                         }
6996                         fput(file);
6997                         file = NULL;
6998                         break;
6999                 }
7000
7001                 if (!file)
7002                         break;
7003
7004                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7005
7006                 skb = skb_dequeue(head);
7007         }
7008
7009         if (skb_peek(&list)) {
7010                 spin_lock_irq(&head->lock);
7011                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7012                         __skb_queue_tail(head, skb);
7013                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7014         }
7015 #else
7016         fput(file);
7017 #endif
7018 }
7019
7020 struct io_file_put {
7021         struct list_head list;
7022         struct file *file;
7023 };
7024
7025 static void __io_file_put_work(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7026 {
7027         struct fixed_file_data *file_data = ref_node->file_data;
7028         struct io_ring_ctx *ctx = file_data->ctx;
7029         struct io_file_put *pfile, *tmp;
7030
7031         list_for_each_entry_safe(pfile, tmp, &ref_node->file_list, list) {
7032                 list_del(&pfile->list);
7033                 io_ring_file_put(ctx, pfile->file);
7034                 kfree(pfile);
7035         }
7036
7037         spin_lock(&file_data->lock);
7038         list_del(&ref_node->node);
7039         spin_unlock(&file_data->lock);
7040
7041         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7042         kfree(ref_node);
7043         percpu_ref_put(&file_data->refs);
7044 }
7045
7046 static void io_file_put_work(struct work_struct *work)
7047 {
7048         struct io_ring_ctx *ctx;
7049         struct llist_node *node;
7050
7051         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, file_put_work.work);
7052         node = llist_del_all(&ctx->file_put_llist);
7053
7054         while (node) {
7055                 struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7056                 struct llist_node *next = node->next;
7057
7058                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_file_ref_node, llist);
7059                 __io_file_put_work(ref_node);
7060                 node = next;
7061         }
7062 }
7063
7064 static void io_file_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7065 {
7066         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7067         struct io_ring_ctx *ctx;
7068         bool first_add;
7069         int delay = HZ;
7070
7071         ref_node = container_of(ref, struct fixed_file_ref_node, refs);
7072         ctx = ref_node->file_data->ctx;
7073
7074         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->file_data->refs))
7075                 delay = 0;
7076
7077         first_add = llist_add(&ref_node->llist, &ctx->file_put_llist);
7078         if (!delay)
7079                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, 0);
7080         else if (first_add)
7081                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, delay);
7082 }
7083
7084 static struct fixed_file_ref_node *alloc_fixed_file_ref_node(
7085                         struct io_ring_ctx *ctx)
7086 {
7087         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7088
7089         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7090         if (!ref_node)
7091                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7092
7093         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_file_data_ref_zero,
7094                             0, GFP_KERNEL)) {
7095                 kfree(ref_node);
7096                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7097         }
7098         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7099         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->file_list);
7100         ref_node->file_data = ctx->file_data;
7101         return ref_node;
7102 }
7103
7104 static void destroy_fixed_file_ref_node(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7105 {
7106         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7107         kfree(ref_node);
7108 }
7109
7110 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7111                                  unsigned nr_args)
7112 {
7113         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7114         unsigned nr_tables;
7115         struct file *file;
7116         int fd, ret = 0;
7117         unsigned i;
7118         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7119
7120         if (ctx->file_data)
7121                 return -EBUSY;
7122         if (!nr_args)
7123                 return -EINVAL;
7124         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7125                 return -EMFILE;
7126
7127         ctx->file_data = kzalloc(sizeof(*ctx->file_data), GFP_KERNEL);
7128         if (!ctx->file_data)
7129                 return -ENOMEM;
7130         ctx->file_data->ctx = ctx;
7131         init_completion(&ctx->file_data->done);
7132         INIT_LIST_HEAD(&ctx->file_data->ref_list);
7133         spin_lock_init(&ctx->file_data->lock);
7134
7135         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7136         ctx->file_data->table = kcalloc(nr_tables,
7137                                         sizeof(struct fixed_file_table),
7138                                         GFP_KERNEL);
7139         if (!ctx->file_data->table) {
7140                 kfree(ctx->file_data);
7141                 ctx->file_data = NULL;
7142                 return -ENOMEM;
7143         }
7144
7145         if (percpu_ref_init(&ctx->file_data->refs, io_file_ref_kill,
7146                                 PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL)) {
7147                 kfree(ctx->file_data->table);
7148                 kfree(ctx->file_data);
7149                 ctx->file_data = NULL;
7150                 return -ENOMEM;
7151         }
7152
7153         if (io_sqe_alloc_file_tables(ctx, nr_tables, nr_args)) {
7154                 percpu_ref_exit(&ctx->file_data->refs);
7155                 kfree(ctx->file_data->table);
7156                 kfree(ctx->file_data);
7157                 ctx->file_data = NULL;
7158                 return -ENOMEM;
7159         }
7160
7161         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7162                 struct fixed_file_table *table;
7163                 unsigned index;
7164
7165                 ret = -EFAULT;
7166                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd)))
7167                         break;
7168                 /* allow sparse sets */
7169                 if (fd == -1) {
7170                         ret = 0;
7171                         continue;
7172                 }
7173
7174                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7175                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7176                 file = fget(fd);
7177
7178                 ret = -EBADF;
7179                 if (!file)
7180                         break;
7181
7182                 /*
7183                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7184                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7185                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7186                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7187                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7188                  */
7189                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7190                         fput(file);
7191                         break;
7192                 }
7193                 ret = 0;
7194                 table->files[index] = file;
7195         }
7196
7197         if (ret) {
7198                 for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7199                         file = io_file_from_index(ctx, i);
7200                         if (file)
7201                                 fput(file);
7202                 }
7203                 for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7204                         kfree(ctx->file_data->table[i].files);
7205
7206                 percpu_ref_exit(&ctx->file_data->refs);
7207                 kfree(ctx->file_data->table);
7208                 kfree(ctx->file_data);
7209                 ctx->file_data = NULL;
7210                 ctx->nr_user_files = 0;
7211                 return ret;
7212         }
7213
7214         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7215         if (ret) {
7216                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7217                 return ret;
7218         }
7219
7220         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7221         if (IS_ERR(ref_node)) {
7222                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7223                 return PTR_ERR(ref_node);
7224         }
7225
7226         ctx->file_data->cur_refs = &ref_node->refs;
7227         spin_lock(&ctx->file_data->lock);
7228         list_add(&ref_node->node, &ctx->file_data->ref_list);
7229         spin_unlock(&ctx->file_data->lock);
7230         percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
7231         return ret;
7232 }
7233
7234 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7235                                 int index)
7236 {
7237 #if defined(CONFIG_UNIX)
7238         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7239         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7240         struct sk_buff *skb;
7241
7242         /*
7243          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7244          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7245          * and filling it in.
7246          */
7247         spin_lock_irq(&head->lock);
7248         skb = skb_peek(head);
7249         if (skb) {
7250                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7251
7252                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7253                         __skb_unlink(skb, head);
7254                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7255                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7256                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7257                         fpl->count++;
7258                         spin_lock_irq(&head->lock);
7259                         __skb_queue_head(head, skb);
7260                 } else {
7261                         skb = NULL;
7262                 }
7263         }
7264         spin_unlock_irq(&head->lock);
7265
7266         if (skb) {
7267                 fput(file);
7268                 return 0;
7269         }
7270
7271         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7272 #else
7273         return 0;
7274 #endif
7275 }
7276
7277 static int io_queue_file_removal(struct fixed_file_data *data,
7278                                  struct file *file)
7279 {
7280         struct io_file_put *pfile;
7281         struct percpu_ref *refs = data->cur_refs;
7282         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7283
7284         pfile = kzalloc(sizeof(*pfile), GFP_KERNEL);
7285         if (!pfile)
7286                 return -ENOMEM;
7287
7288         ref_node = container_of(refs, struct fixed_file_ref_node, refs);
7289         pfile->file = file;
7290         list_add(&pfile->list, &ref_node->file_list);
7291
7292         return 0;
7293 }
7294
7295 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7296                                  struct io_uring_files_update *up,
7297                                  unsigned nr_args)
7298 {
7299         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
7300         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7301         struct file *file;
7302         __s32 __user *fds;
7303         int fd, i, err;
7304         __u32 done;
7305         bool needs_switch = false;
7306
7307         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7308                 return -EOVERFLOW;
7309         if (done > ctx->nr_user_files)
7310                 return -EINVAL;
7311
7312         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7313         if (IS_ERR(ref_node))
7314                 return PTR_ERR(ref_node);
7315
7316         done = 0;
7317         fds = u64_to_user_ptr(up->fds);
7318         while (nr_args) {
7319                 struct fixed_file_table *table;
7320                 unsigned index;
7321
7322                 err = 0;
7323                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7324                         err = -EFAULT;
7325                         break;
7326                 }
7327                 i = array_index_nospec(up->offset, ctx->nr_user_files);
7328                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7329                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7330                 if (table->files[index]) {
7331                         file = io_file_from_index(ctx, index);
7332                         err = io_queue_file_removal(data, file);
7333                         if (err)
7334                                 break;
7335                         table->files[index] = NULL;
7336                         needs_switch = true;
7337                 }
7338                 if (fd != -1) {
7339                         file = fget(fd);
7340                         if (!file) {
7341                                 err = -EBADF;
7342                                 break;
7343                         }
7344                         /*
7345                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7346                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7347                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7348                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7349                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7350                          * support regular read/write anyway.
7351                          */
7352                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7353                                 fput(file);
7354                                 err = -EBADF;
7355                                 break;
7356                         }
7357                         table->files[index] = file;
7358                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7359                         if (err) {
7360                                 fput(file);
7361                                 break;
7362                         }
7363                 }
7364                 nr_args--;
7365                 done++;
7366                 up->offset++;
7367         }
7368
7369         if (needs_switch) {
7370                 percpu_ref_kill(data->cur_refs);
7371                 spin_lock(&data->lock);
7372                 list_add(&ref_node->node, &data->ref_list);
7373                 data->cur_refs = &ref_node->refs;
7374                 spin_unlock(&data->lock);
7375                 percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
7376         } else
7377                 destroy_fixed_file_ref_node(ref_node);
7378
7379         return done ? done : err;
7380 }
7381
7382 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7383                                unsigned nr_args)
7384 {
7385         struct io_uring_files_update up;
7386
7387         if (!ctx->file_data)
7388                 return -ENXIO;
7389         if (!nr_args)
7390                 return -EINVAL;
7391         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7392                 return -EFAULT;
7393         if (up.resv)
7394                 return -EINVAL;
7395
7396         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7397 }
7398
7399 static void io_free_work(struct io_wq_work *work)
7400 {
7401         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7402
7403         /* Consider that io_steal_work() relies on this ref */
7404         io_put_req(req);
7405 }
7406
7407 static int io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7408                               struct io_uring_params *p)
7409 {
7410         struct io_wq_data data;
7411         struct fd f;
7412         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7413         unsigned int concurrency;
7414         int ret = 0;
7415
7416         data.user = ctx->user;
7417         data.free_work = io_free_work;
7418         data.do_work = io_wq_submit_work;
7419
7420         if (!(p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)) {
7421                 /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7422                 concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7423
7424                 ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
7425                 if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
7426                         ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
7427                         ctx->io_wq = NULL;
7428                 }
7429                 return ret;
7430         }
7431
7432         f = fdget(p->wq_fd);
7433         if (!f.file)
7434                 return -EBADF;
7435
7436         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7437                 ret = -EINVAL;
7438                 goto out_fput;
7439         }
7440
7441         ctx_attach = f.file->private_data;
7442         /* @io_wq is protected by holding the fd */
7443         if (!io_wq_get(ctx_attach->io_wq, &data)) {
7444                 ret = -EINVAL;
7445                 goto out_fput;
7446         }
7447
7448         ctx->io_wq = ctx_attach->io_wq;
7449 out_fput:
7450         fdput(f);
7451         return ret;
7452 }
7453
7454 static int io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx,
7455                                struct io_uring_params *p)
7456 {
7457         int ret;
7458
7459         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7460                 ret = -EPERM;
7461                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
7462                         goto err;
7463
7464                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7465                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7466                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7467
7468                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7469                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7470
7471                         ret = -EINVAL;
7472                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
7473                                 goto err;
7474                         if (!cpu_online(cpu))
7475                                 goto err;
7476
7477                         ctx->sqo_thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread,
7478                                                         ctx, cpu,
7479                                                         "io_uring-sq");
7480                 } else {
7481                         ctx->sqo_thread = kthread_create(io_sq_thread, ctx,
7482                                                         "io_uring-sq");
7483                 }
7484                 if (IS_ERR(ctx->sqo_thread)) {
7485                         ret = PTR_ERR(ctx->sqo_thread);
7486                         ctx->sqo_thread = NULL;
7487                         goto err;
7488                 }
7489                 wake_up_process(ctx->sqo_thread);
7490         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7491                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
7492                 ret = -EINVAL;
7493                 goto err;
7494         }
7495
7496         ret = io_init_wq_offload(ctx, p);
7497         if (ret)
7498                 goto err;
7499
7500         return 0;
7501 err:
7502         io_finish_async(ctx);
7503         return ret;
7504 }
7505
7506 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
7507                                       unsigned long nr_pages)
7508 {
7509         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
7510 }
7511
7512 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
7513                                    unsigned long nr_pages)
7514 {
7515         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
7516
7517         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
7518         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
7519
7520         do {
7521                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
7522                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
7523                 if (new_pages > page_limit)
7524                         return -ENOMEM;
7525         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
7526                                         new_pages) != cur_pages);
7527
7528         return 0;
7529 }
7530
7531 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7532                              enum io_mem_account acct)
7533 {
7534         if (ctx->limit_mem)
7535                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7536
7537         if (ctx->sqo_mm) {
7538                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7539                         ctx->sqo_mm->locked_vm -= nr_pages;
7540                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7541                         atomic64_sub(nr_pages, &ctx->sqo_mm->pinned_vm);
7542         }
7543 }
7544
7545 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7546                           enum io_mem_account acct)
7547 {
7548         int ret;
7549
7550         if (ctx->limit_mem) {
7551                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
7552                 if (ret)
7553                         return ret;
7554         }
7555
7556         if (ctx->sqo_mm) {
7557                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7558                         ctx->sqo_mm->locked_vm += nr_pages;
7559                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7560                         atomic64_add(nr_pages, &ctx->sqo_mm->pinned_vm);
7561         }
7562
7563         return 0;
7564 }
7565
7566 static void io_mem_free(void *ptr)
7567 {
7568         struct page *page;
7569
7570         if (!ptr)
7571                 return;
7572
7573         page = virt_to_head_page(ptr);
7574         if (put_page_testzero(page))
7575                 free_compound_page(page);
7576 }
7577
7578 static void *io_mem_alloc(size_t size)
7579 {
7580         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
7581                                 __GFP_NORETRY;
7582
7583         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
7584 }
7585
7586 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
7587                                 size_t *sq_offset)
7588 {
7589         struct io_rings *rings;
7590         size_t off, sq_array_size;
7591
7592         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
7593         if (off == SIZE_MAX)
7594                 return SIZE_MAX;
7595
7596 #ifdef CONFIG_SMP
7597         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
7598         if (off == 0)
7599                 return SIZE_MAX;
7600 #endif
7601
7602         if (sq_offset)
7603                 *sq_offset = off;
7604
7605         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
7606         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
7607                 return SIZE_MAX;
7608
7609         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
7610                 return SIZE_MAX;
7611
7612         return off;
7613 }
7614
7615 static unsigned long ring_pages(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries)
7616 {
7617         size_t pages;
7618
7619         pages = (size_t)1 << get_order(
7620                 rings_size(sq_entries, cq_entries, NULL));
7621         pages += (size_t)1 << get_order(
7622                 array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), sq_entries));
7623
7624         return pages;
7625 }
7626
7627 static int io_sqe_buffer_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7628 {
7629         int i, j;
7630
7631         if (!ctx->user_bufs)
7632                 return -ENXIO;
7633
7634         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
7635                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7636
7637                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
7638                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
7639
7640                 io_unaccount_mem(ctx, imu->nr_bvecs, ACCT_PINNED);
7641                 kvfree(imu->bvec);
7642                 imu->nr_bvecs = 0;
7643         }
7644
7645         kfree(ctx->user_bufs);
7646         ctx->user_bufs = NULL;
7647         ctx->nr_user_bufs = 0;
7648         return 0;
7649 }
7650
7651 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
7652                        void __user *arg, unsigned index)
7653 {
7654         struct iovec __user *src;
7655
7656 #ifdef CONFIG_COMPAT
7657         if (ctx->compat) {
7658                 struct compat_iovec __user *ciovs;
7659                 struct compat_iovec ciov;
7660
7661                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
7662                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
7663                         return -EFAULT;
7664
7665                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
7666                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
7667                 return 0;
7668         }
7669 #endif
7670         src = (struct iovec __user *) arg;
7671         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
7672                 return -EFAULT;
7673         return 0;
7674 }
7675
7676 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7677                                   unsigned nr_args)
7678 {
7679         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
7680         struct page **pages = NULL;
7681         int i, j, got_pages = 0;
7682         int ret = -EINVAL;
7683
7684         if (ctx->user_bufs)
7685                 return -EBUSY;
7686         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
7687                 return -EINVAL;
7688
7689         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
7690                                         GFP_KERNEL);
7691         if (!ctx->user_bufs)
7692                 return -ENOMEM;
7693
7694         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
7695                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7696                 unsigned long off, start, end, ubuf;
7697                 int pret, nr_pages;
7698                 struct iovec iov;
7699                 size_t size;
7700
7701                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
7702                 if (ret)
7703                         goto err;
7704
7705                 /*
7706                  * Don't impose further limits on the size and buffer
7707                  * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
7708                  * submitted if they are wrong.
7709                  */
7710                 ret = -EFAULT;
7711                 if (!iov.iov_base || !iov.iov_len)
7712                         goto err;
7713
7714                 /* arbitrary limit, but we need something */
7715                 if (iov.iov_len > SZ_1G)
7716                         goto err;
7717
7718                 ubuf = (unsigned long) iov.iov_base;
7719                 end = (ubuf + iov.iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
7720                 start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
7721                 nr_pages = end - start;
7722
7723                 ret = io_account_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7724                 if (ret)
7725                         goto err;
7726
7727                 ret = 0;
7728                 if (!pages || nr_pages > got_pages) {
7729                         kvfree(vmas);
7730                         kvfree(pages);
7731                         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *),
7732                                                 GFP_KERNEL);
7733                         vmas = kvmalloc_array(nr_pages,
7734                                         sizeof(struct vm_area_struct *),
7735                                         GFP_KERNEL);
7736                         if (!pages || !vmas) {
7737                                 ret = -ENOMEM;
7738                                 io_unaccount_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7739                                 goto err;
7740                         }
7741                         got_pages = nr_pages;
7742                 }
7743
7744                 imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
7745                                                 GFP_KERNEL);
7746                 ret = -ENOMEM;
7747                 if (!imu->bvec) {
7748                         io_unaccount_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7749                         goto err;
7750                 }
7751
7752                 ret = 0;
7753                 mmap_read_lock(current->mm);
7754                 pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages,
7755                                       FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
7756                                       pages, vmas);
7757                 if (pret == nr_pages) {
7758                         /* don't support file backed memory */
7759                         for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
7760                                 struct vm_area_struct *vma = vmas[j];
7761
7762                                 if (vma->vm_file &&
7763                                     !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
7764                                         ret = -EOPNOTSUPP;
7765                                         break;
7766                                 }
7767                         }
7768                 } else {
7769                         ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
7770                 }
7771                 mmap_read_unlock(current->mm);
7772                 if (ret) {
7773                         /*
7774                          * if we did partial map, or found file backed vmas,
7775                          * release any pages we did get
7776                          */
7777                         if (pret > 0)
7778                                 unpin_user_pages(pages, pret);
7779                         io_unaccount_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7780                         kvfree(imu->bvec);
7781                         goto err;
7782                 }
7783
7784                 off = ubuf & ~PAGE_MASK;
7785                 size = iov.iov_len;
7786                 for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
7787                         size_t vec_len;
7788
7789                         vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
7790                         imu->bvec[j].bv_page = pages[j];
7791                         imu->bvec[j].bv_len = vec_len;
7792                         imu->bvec[j].bv_offset = off;
7793                         off = 0;
7794                         size -= vec_len;
7795                 }
7796                 /* store original address for later verification */
7797                 imu->ubuf = ubuf;
7798                 imu->len = iov.iov_len;
7799                 imu->nr_bvecs = nr_pages;
7800
7801                 ctx->nr_user_bufs++;
7802         }
7803         kvfree(pages);
7804         kvfree(vmas);
7805         return 0;
7806 err:
7807         kvfree(pages);
7808         kvfree(vmas);
7809         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
7810         return ret;
7811 }
7812
7813 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
7814 {
7815         __s32 __user *fds = arg;
7816         int fd;
7817
7818         if (ctx->cq_ev_fd)
7819                 return -EBUSY;
7820
7821         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
7822                 return -EFAULT;
7823
7824         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
7825         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
7826                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
7827                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
7828                 return ret;
7829         }
7830
7831         return 0;
7832 }
7833
7834 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7835 {
7836         if (ctx->cq_ev_fd) {
7837                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
7838                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
7839                 return 0;
7840         }
7841
7842         return -ENXIO;
7843 }
7844
7845 static int __io_destroy_buffers(int id, void *p, void *data)
7846 {
7847         struct io_ring_ctx *ctx = data;
7848         struct io_buffer *buf = p;
7849
7850         __io_remove_buffers(ctx, buf, id, -1U);
7851         return 0;
7852 }
7853
7854 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
7855 {
7856         idr_for_each(&ctx->io_buffer_idr, __io_destroy_buffers, ctx);
7857         idr_destroy(&ctx->io_buffer_idr);
7858 }
7859
7860 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
7861 {
7862         io_finish_async(ctx);
7863         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
7864         if (ctx->sqo_mm) {
7865                 mmdrop(ctx->sqo_mm);
7866                 ctx->sqo_mm = NULL;
7867         }
7868
7869         io_sqe_files_unregister(ctx);
7870         io_eventfd_unregister(ctx);
7871         io_destroy_buffers(ctx);
7872         idr_destroy(&ctx->personality_idr);
7873
7874 #if defined(CONFIG_UNIX)
7875         if (ctx->ring_sock) {
7876                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
7877                 sock_release(ctx->ring_sock);
7878         }
7879 #endif
7880
7881         io_mem_free(ctx->rings);
7882         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
7883
7884         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
7885         free_uid(ctx->user);
7886         put_cred(ctx->creds);
7887         kfree(ctx->cancel_hash);
7888         kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
7889         kfree(ctx);
7890 }
7891
7892 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
7893 {
7894         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7895         __poll_t mask = 0;
7896
7897         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
7898         /*
7899          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
7900          * io_commit_cqring
7901          */
7902         smp_rmb();
7903         if (READ_ONCE(ctx->rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head !=
7904             ctx->rings->sq_ring_entries)
7905                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
7906         if (io_cqring_events(ctx, false))
7907                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
7908
7909         return mask;
7910 }
7911
7912 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
7913 {
7914         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7915
7916         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
7917 }
7918
7919 static int io_remove_personalities(int id, void *p, void *data)
7920 {
7921         struct io_ring_ctx *ctx = data;
7922         const struct cred *cred;
7923
7924         cred = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
7925         if (cred)
7926                 put_cred(cred);
7927         return 0;
7928 }
7929
7930 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
7931 {
7932         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
7933                                                exit_work);
7934
7935         /*
7936          * If we're doing polled IO and end up having requests being
7937          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
7938          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
7939          * as nobody else will be looking for them.
7940          */
7941         do {
7942                 if (ctx->rings)
7943                         io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
7944                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
7945         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
7946         io_ring_ctx_free(ctx);
7947 }
7948
7949 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
7950 {
7951         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7952         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
7953         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7954
7955         io_kill_timeouts(ctx);
7956         io_poll_remove_all(ctx);
7957
7958         if (ctx->io_wq)
7959                 io_wq_cancel_all(ctx->io_wq);
7960
7961         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
7962         if (ctx->rings)
7963                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
7964         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
7965         idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_remove_personalities, ctx);
7966
7967         /*
7968          * Do this upfront, so we won't have a grace period where the ring
7969          * is closed but resources aren't reaped yet. This can cause
7970          * spurious failure in setting up a new ring.
7971          */
7972         io_unaccount_mem(ctx, ring_pages(ctx->sq_entries, ctx->cq_entries),
7973                          ACCT_LOCKED);
7974
7975         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
7976         /*
7977          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
7978          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
7979          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
7980          * over using system_wq.
7981          */
7982         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
7983 }
7984
7985 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
7986 {
7987         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7988
7989         file->private_data = NULL;
7990         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
7991         return 0;
7992 }
7993
7994 static bool io_wq_files_match(struct io_wq_work *work, void *data)
7995 {
7996         struct files_struct *files = data;
7997
7998         return work->files == files;
7999 }
8000
8001 /*
8002  * Returns true if 'preq' is the link parent of 'req'
8003  */
8004 static bool io_match_link(struct io_kiocb *preq, struct io_kiocb *req)
8005 {
8006         struct io_kiocb *link;
8007
8008         if (!(preq->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
8009                 return false;
8010
8011         list_for_each_entry(link, &preq->link_list, link_list) {
8012                 if (link == req)
8013                         return true;
8014         }
8015
8016         return false;
8017 }
8018
8019 /*
8020  * We're looking to cancel 'req' because it's holding on to our files, but
8021  * 'req' could be a link to another request. See if it is, and cancel that
8022  * parent request if so.
8023  */
8024 static bool io_poll_remove_link(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req)
8025 {
8026         struct hlist_node *tmp;
8027         struct io_kiocb *preq;
8028         bool found = false;
8029         int i;
8030
8031         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8032         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
8033                 struct hlist_head *list;
8034
8035                 list = &ctx->cancel_hash[i];
8036                 hlist_for_each_entry_safe(preq, tmp, list, hash_node) {
8037                         found = io_match_link(preq, req);
8038                         if (found) {
8039                                 io_poll_remove_one(preq);
8040                                 break;
8041                         }
8042                 }
8043         }
8044         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8045         return found;
8046 }
8047
8048 static bool io_timeout_remove_link(struct io_ring_ctx *ctx,
8049                                    struct io_kiocb *req)
8050 {
8051         struct io_kiocb *preq;
8052         bool found = false;
8053
8054         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8055         list_for_each_entry(preq, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8056                 found = io_match_link(preq, req);
8057                 if (found) {
8058                         __io_timeout_cancel(preq);
8059                         break;
8060                 }
8061         }
8062         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8063         return found;
8064 }
8065
8066 static bool io_cancel_link_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8067 {
8068         return io_match_link(container_of(work, struct io_kiocb, work), data);
8069 }
8070
8071 static void io_attempt_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req)
8072 {
8073         enum io_wq_cancel cret;
8074
8075         /* cancel this particular work, if it's running */
8076         cret = io_wq_cancel_work(ctx->io_wq, &req->work);
8077         if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8078                 return;
8079
8080         /* find links that hold this pending, cancel those */
8081         cret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_link_cb, req, true);
8082         if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8083                 return;
8084
8085         /* if we have a poll link holding this pending, cancel that */
8086         if (io_poll_remove_link(ctx, req))
8087                 return;
8088
8089         /* final option, timeout link is holding this req pending */
8090         io_timeout_remove_link(ctx, req);
8091 }
8092
8093 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8094                                   struct files_struct *files)
8095 {
8096         if (list_empty_careful(&ctx->inflight_list))
8097                 return;
8098
8099         /* cancel all at once, should be faster than doing it one by one*/
8100         io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_wq_files_match, files, true);
8101
8102         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
8103                 struct io_kiocb *cancel_req = NULL, *req;
8104                 DEFINE_WAIT(wait);
8105
8106                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
8107                 list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry) {
8108                         if (req->work.files != files)
8109                                 continue;
8110                         /* req is being completed, ignore */
8111                         if (!refcount_inc_not_zero(&req->refs))
8112                                 continue;
8113                         cancel_req = req;
8114                         break;
8115                 }
8116                 if (cancel_req)
8117                         prepare_to_wait(&ctx->inflight_wait, &wait,
8118                                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8119                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
8120
8121                 /* We need to keep going until we don't find a matching req */
8122                 if (!cancel_req)
8123                         break;
8124                 /* cancel this request, or head link requests */
8125                 io_attempt_cancel(ctx, cancel_req);
8126                 io_put_req(cancel_req);
8127                 schedule();
8128                 finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
8129         }
8130 }
8131
8132 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8133 {
8134         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8135         struct task_struct *task = data;
8136
8137         return req->task == task;
8138 }
8139
8140 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
8141 {
8142         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8143
8144         io_uring_cancel_files(ctx, data);
8145
8146         /*
8147          * If the task is going away, cancel work it may have pending
8148          */
8149         if (fatal_signal_pending(current) || (current->flags & PF_EXITING))
8150                 io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_task_cb, current, true);
8151
8152         return 0;
8153 }
8154
8155 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
8156                                             loff_t pgoff, size_t sz)
8157 {
8158         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8159         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
8160         struct page *page;
8161         void *ptr;
8162
8163         switch (offset) {
8164         case IORING_OFF_SQ_RING:
8165         case IORING_OFF_CQ_RING:
8166                 ptr = ctx->rings;
8167                 break;
8168         case IORING_OFF_SQES:
8169                 ptr = ctx->sq_sqes;
8170                 break;
8171         default:
8172                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8173         }
8174
8175         page = virt_to_head_page(ptr);
8176         if (sz > page_size(page))
8177                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8178
8179         return ptr;
8180 }
8181
8182 #ifdef CONFIG_MMU
8183
8184 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
8185 {
8186         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
8187         unsigned long pfn;
8188         void *ptr;
8189
8190         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
8191         if (IS_ERR(ptr))
8192                 return PTR_ERR(ptr);
8193
8194         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
8195         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
8196 }
8197
8198 #else /* !CONFIG_MMU */
8199
8200 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
8201 {
8202         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
8203 }
8204
8205 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
8206 {
8207         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
8208 }
8209
8210 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
8211         unsigned long addr, unsigned long len,
8212         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
8213 {
8214         void *ptr;
8215
8216         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
8217         if (IS_ERR(ptr))
8218                 return PTR_ERR(ptr);
8219
8220         return (unsigned long) ptr;
8221 }
8222
8223 #endif /* !CONFIG_MMU */
8224
8225 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
8226                 u32, min_complete, u32, flags, const sigset_t __user *, sig,
8227                 size_t, sigsz)
8228 {
8229         struct io_ring_ctx *ctx;
8230         long ret = -EBADF;
8231         int submitted = 0;
8232         struct fd f;
8233
8234         io_run_task_work();
8235
8236         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP))
8237                 return -EINVAL;
8238
8239         f = fdget(fd);
8240         if (!f.file)
8241                 return -EBADF;
8242
8243         ret = -EOPNOTSUPP;
8244         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
8245                 goto out_fput;
8246
8247         ret = -ENXIO;
8248         ctx = f.file->private_data;
8249         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
8250                 goto out_fput;
8251
8252         /*
8253          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
8254          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
8255          * we were asked to.
8256          */
8257         ret = 0;
8258         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8259                 if (!list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
8260                         io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
8261                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
8262                         wake_up(&ctx->sqo_wait);
8263                 submitted = to_submit;
8264         } else if (to_submit) {
8265                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8266                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit, f.file, fd);
8267                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8268
8269                 if (submitted != to_submit)
8270                         goto out;
8271         }
8272         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
8273                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
8274
8275                 /*
8276                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
8277                  * space applications don't need to do io completion events
8278                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
8279                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
8280                  */
8281                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
8282                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
8283                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
8284                 } else {
8285                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, sigsz);
8286                 }
8287         }
8288
8289 out:
8290         percpu_ref_put(&ctx->refs);
8291 out_fput:
8292         fdput(f);
8293         return submitted ? submitted : ret;
8294 }
8295
8296 #ifdef CONFIG_PROC_FS
8297 static int io_uring_show_cred(int id, void *p, void *data)
8298 {
8299         const struct cred *cred = p;
8300         struct seq_file *m = data;
8301         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
8302         struct group_info *gi;
8303         kernel_cap_t cap;
8304         unsigned __capi;
8305         int g;
8306
8307         seq_printf(m, "%5d\n", id);
8308         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
8309         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
8310         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
8311         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
8312         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
8313         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
8314         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
8315         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
8316         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
8317         gi = cred->group_info;
8318         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
8319                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
8320                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
8321         }
8322         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
8323         cap = cred->cap_effective;
8324         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
8325                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
8326         seq_putc(m, '\n');
8327         return 0;
8328 }
8329
8330 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
8331 {
8332         int i;
8333
8334         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8335         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
8336         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
8337                 struct fixed_file_table *table;
8338                 struct file *f;
8339
8340                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
8341                 f = table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
8342                 if (f)
8343                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
8344                 else
8345                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
8346         }
8347         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
8348         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8349                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
8350
8351                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
8352                                                 (unsigned int) buf->len);
8353         }
8354         if (!idr_is_empty(&ctx->personality_idr)) {
8355                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
8356                 idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_uring_show_cred, m);
8357         }
8358         seq_printf(m, "PollList:\n");
8359         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8360         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
8361                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
8362                 struct io_kiocb *req;
8363
8364                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
8365                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
8366                                         req->task->task_works != NULL);
8367         }
8368         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8369         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8370 }
8371
8372 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
8373 {
8374         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
8375
8376         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
8377                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
8378                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
8379         }
8380 }
8381 #endif
8382
8383 static const struct file_operations io_uring_fops = {
8384         .release        = io_uring_release,
8385         .flush          = io_uring_flush,
8386         .mmap           = io_uring_mmap,
8387 #ifndef CONFIG_MMU
8388         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
8389         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
8390 #endif
8391         .poll           = io_uring_poll,
8392         .fasync         = io_uring_fasync,
8393 #ifdef CONFIG_PROC_FS
8394         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
8395 #endif
8396 };
8397
8398 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
8399                                   struct io_uring_params *p)
8400 {
8401         struct io_rings *rings;
8402         size_t size, sq_array_offset;
8403
8404         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
8405         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
8406         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
8407
8408         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
8409         if (size == SIZE_MAX)
8410                 return -EOVERFLOW;
8411
8412         rings = io_mem_alloc(size);
8413         if (!rings)
8414                 return -ENOMEM;
8415
8416         ctx->rings = rings;
8417         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
8418         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
8419         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
8420         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
8421         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
8422         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
8423         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
8424
8425         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
8426         if (size == SIZE_MAX) {
8427                 io_mem_free(ctx->rings);
8428                 ctx->rings = NULL;
8429                 return -EOVERFLOW;
8430         }
8431
8432         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
8433         if (!ctx->sq_sqes) {
8434                 io_mem_free(ctx->rings);
8435                 ctx->rings = NULL;
8436                 return -ENOMEM;
8437         }
8438
8439         return 0;
8440 }
8441
8442 /*
8443  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
8444  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
8445  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
8446  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
8447  */
8448 static int io_uring_get_fd(struct io_ring_ctx *ctx)
8449 {
8450         struct file *file;
8451         int ret;
8452
8453 #if defined(CONFIG_UNIX)
8454         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
8455                                 &ctx->ring_sock);
8456         if (ret)
8457                 return ret;
8458 #endif
8459
8460         ret = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
8461         if (ret < 0)
8462                 goto err;
8463
8464         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
8465                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
8466         if (IS_ERR(file)) {
8467                 put_unused_fd(ret);
8468                 ret = PTR_ERR(file);
8469                 goto err;
8470         }
8471
8472 #if defined(CONFIG_UNIX)
8473         ctx->ring_sock->file = file;
8474 #endif
8475         fd_install(ret, file);
8476         return ret;
8477 err:
8478 #if defined(CONFIG_UNIX)
8479         sock_release(ctx->ring_sock);
8480         ctx->ring_sock = NULL;
8481 #endif
8482         return ret;
8483 }
8484
8485 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
8486                            struct io_uring_params __user *params)
8487 {
8488         struct user_struct *user = NULL;
8489         struct io_ring_ctx *ctx;
8490         bool limit_mem;
8491         int ret;
8492
8493         if (!entries)
8494                 return -EINVAL;
8495         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
8496                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
8497                         return -EINVAL;
8498                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
8499         }
8500
8501         /*
8502          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
8503          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
8504          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
8505          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
8506          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
8507          * of CQ ring entries manually.
8508          */
8509         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
8510         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
8511                 /*
8512                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
8513                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
8514                  * any cq vs sq ring sizing.
8515                  */
8516                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
8517                         return -EINVAL;
8518                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
8519                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
8520                                 return -EINVAL;
8521                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
8522                 }
8523                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
8524         } else {
8525                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
8526         }
8527
8528         user = get_uid(current_user());
8529         limit_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
8530
8531         if (limit_mem) {
8532                 ret = __io_account_mem(user,
8533                                 ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries));
8534                 if (ret) {
8535                         free_uid(user);
8536                         return ret;
8537                 }
8538         }
8539
8540         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
8541         if (!ctx) {
8542                 if (limit_mem)
8543                         __io_unaccount_mem(user, ring_pages(p->sq_entries,
8544                                                                 p->cq_entries));
8545                 free_uid(user);
8546                 return -ENOMEM;
8547         }
8548         ctx->compat = in_compat_syscall();
8549         ctx->user = user;
8550         ctx->creds = get_current_cred();
8551
8552         mmgrab(current->mm);
8553         ctx->sqo_mm = current->mm;
8554
8555         /*
8556          * Account memory _before_ installing the file descriptor. Once
8557          * the descriptor is installed, it can get closed at any time. Also
8558          * do this before hitting the general error path, as ring freeing
8559          * will un-account as well.
8560          */
8561         io_account_mem(ctx, ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries),
8562                        ACCT_LOCKED);
8563         ctx->limit_mem = limit_mem;
8564
8565         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
8566         if (ret)
8567                 goto err;
8568
8569         ret = io_sq_offload_start(ctx, p);
8570         if (ret)
8571                 goto err;
8572
8573         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
8574         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
8575         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
8576         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
8577         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
8578         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
8579         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
8580         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
8581
8582         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
8583         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
8584         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
8585         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
8586         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
8587         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
8588         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
8589         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
8590
8591         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
8592                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
8593                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
8594                         IORING_FEAT_POLL_32BITS;
8595
8596         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
8597                 ret = -EFAULT;
8598                 goto err;
8599         }
8600
8601         /*
8602          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
8603          * having closed it before we finish setup
8604          */
8605         ret = io_uring_get_fd(ctx);
8606         if (ret < 0)
8607                 goto err;
8608
8609         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
8610         return ret;
8611 err:
8612         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8613         return ret;
8614 }
8615
8616 /*
8617  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
8618  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
8619  * params structure passed in.
8620  */
8621 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
8622 {
8623         struct io_uring_params p;
8624         int i;
8625
8626         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
8627                 return -EFAULT;
8628         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
8629                 if (p.resv[i])
8630                         return -EINVAL;
8631         }
8632
8633         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
8634                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
8635                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ))
8636                 return -EINVAL;
8637
8638         return  io_uring_create(entries, &p, params);
8639 }
8640
8641 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
8642                 struct io_uring_params __user *, params)
8643 {
8644         return io_uring_setup(entries, params);
8645 }
8646
8647 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
8648 {
8649         struct io_uring_probe *p;
8650         size_t size;
8651         int i, ret;
8652
8653         size = struct_size(p, ops, nr_args);
8654         if (size == SIZE_MAX)
8655                 return -EOVERFLOW;
8656         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
8657         if (!p)
8658                 return -ENOMEM;
8659
8660         ret = -EFAULT;
8661         if (copy_from_user(p, arg, size))
8662                 goto out;
8663         ret = -EINVAL;
8664         if (memchr_inv(p, 0, size))
8665                 goto out;
8666
8667         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
8668         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
8669                 nr_args = IORING_OP_LAST;
8670
8671         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8672                 p->ops[i].op = i;
8673                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
8674                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
8675         }
8676         p->ops_len = i;
8677
8678         ret = 0;
8679         if (copy_to_user(arg, p, size))
8680                 ret = -EFAULT;
8681 out:
8682         kfree(p);
8683         return ret;
8684 }
8685
8686 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
8687 {
8688         const struct cred *creds = get_current_cred();
8689         int id;
8690
8691         id = idr_alloc_cyclic(&ctx->personality_idr, (void *) creds, 1,
8692                                 USHRT_MAX, GFP_KERNEL);
8693         if (id < 0)
8694                 put_cred(creds);
8695         return id;
8696 }
8697
8698 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8699 {
8700         const struct cred *old_creds;
8701
8702         old_creds = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
8703         if (old_creds) {
8704                 put_cred(old_creds);
8705                 return 0;
8706         }
8707
8708         return -EINVAL;
8709 }
8710
8711 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
8712 {
8713         switch (op) {
8714         case IORING_UNREGISTER_FILES:
8715         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
8716         case IORING_REGISTER_PROBE:
8717         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
8718         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
8719                 return false;
8720         default:
8721                 return true;
8722         }
8723 }
8724
8725 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
8726                                void __user *arg, unsigned nr_args)
8727         __releases(ctx->uring_lock)
8728         __acquires(ctx->uring_lock)
8729 {
8730         int ret;
8731
8732         /*
8733          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
8734          * someone else killed the ctx or is already going through
8735          * io_uring_register().
8736          */
8737         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
8738                 return -ENXIO;
8739
8740         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
8741                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8742
8743                 /*
8744                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
8745                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
8746                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
8747                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
8748                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
8749                  * after we've killed the percpu ref.
8750                  */
8751                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8752                 ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
8753                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8754                 if (ret) {
8755                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
8756                         ret = -EINTR;
8757                         goto out;
8758                 }
8759         }
8760
8761         switch (opcode) {
8762         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
8763                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, arg, nr_args);
8764                 break;
8765         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
8766                 ret = -EINVAL;
8767                 if (arg || nr_args)
8768                         break;
8769                 ret = io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8770                 break;
8771         case IORING_REGISTER_FILES:
8772                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
8773                 break;
8774         case IORING_UNREGISTER_FILES:
8775                 ret = -EINVAL;
8776                 if (arg || nr_args)
8777                         break;
8778                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
8779                 break;
8780         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
8781                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
8782                 break;
8783         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
8784         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
8785                 ret = -EINVAL;
8786                 if (nr_args != 1)
8787                         break;
8788                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
8789                 if (ret)
8790                         break;
8791                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
8792                         ctx->eventfd_async = 1;
8793                 else
8794                         ctx->eventfd_async = 0;
8795                 break;
8796         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
8797                 ret = -EINVAL;
8798                 if (arg || nr_args)
8799                         break;
8800                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
8801                 break;
8802         case IORING_REGISTER_PROBE:
8803                 ret = -EINVAL;
8804                 if (!arg || nr_args > 256)
8805                         break;
8806                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
8807                 break;
8808         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
8809                 ret = -EINVAL;
8810                 if (arg || nr_args)
8811                         break;
8812                 ret = io_register_personality(ctx);
8813                 break;
8814         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
8815                 ret = -EINVAL;
8816                 if (arg)
8817                         break;
8818                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
8819                 break;
8820         default:
8821                 ret = -EINVAL;
8822                 break;
8823         }
8824
8825         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
8826                 /* bring the ctx back to life */
8827                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
8828 out:
8829                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
8830         }
8831         return ret;
8832 }
8833
8834 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
8835                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
8836 {
8837         struct io_ring_ctx *ctx;
8838         long ret = -EBADF;
8839         struct fd f;
8840
8841         f = fdget(fd);
8842         if (!f.file)
8843                 return -EBADF;
8844
8845         ret = -EOPNOTSUPP;
8846         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
8847                 goto out_fput;
8848
8849         ctx = f.file->private_data;
8850
8851         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8852         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
8853         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8854         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
8855                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
8856 out_fput:
8857         fdput(f);
8858         return ret;
8859 }
8860
8861 static int __init io_uring_init(void)
8862 {
8863 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
8864         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
8865         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
8866 } while (0)
8867
8868 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
8869         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
8870         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
8871         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
8872         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
8873         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
8874         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
8875         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
8876         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
8877         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
8878         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
8879         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
8880         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
8881         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
8882         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
8883         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
8884         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
8885         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
8886         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
8887         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
8888         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
8889         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
8890         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
8891         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
8892         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
8893         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
8894         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
8895         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
8896         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
8897         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
8898         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
8899
8900         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
8901         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
8902         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC);
8903         return 0;
8904 };
8905 __initcall(io_uring_init);