io_uring: read opcode and user_data from SQE exactly once
[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 <linux/refcount.h>
48 #include <linux/uio.h>
49
50 #include <linux/sched/signal.h>
51 #include <linux/fs.h>
52 #include <linux/file.h>
53 #include <linux/fdtable.h>
54 #include <linux/mm.h>
55 #include <linux/mman.h>
56 #include <linux/mmu_context.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/slab.h>
59 #include <linux/kthread.h>
60 #include <linux/blkdev.h>
61 #include <linux/bvec.h>
62 #include <linux/net.h>
63 #include <net/sock.h>
64 #include <net/af_unix.h>
65 #include <net/scm.h>
66 #include <linux/anon_inodes.h>
67 #include <linux/sched/mm.h>
68 #include <linux/uaccess.h>
69 #include <linux/nospec.h>
70 #include <linux/sizes.h>
71 #include <linux/hugetlb.h>
72 #include <linux/highmem.h>
73
74 #define CREATE_TRACE_POINTS
75 #include <trace/events/io_uring.h>
76
77 #include <uapi/linux/io_uring.h>
78
79 #include "internal.h"
80 #include "io-wq.h"
81
82 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
83 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
84
85 /*
86  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
87  */
88 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
89 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
90 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
91 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
92
93 struct io_uring {
94         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
95         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
96 };
97
98 /*
99  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
100  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
101  *
102  * The offsets to the member fields are published through struct
103  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
104  */
105 struct io_rings {
106         /*
107          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
108          * masked to get valid indices.
109          *
110          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
111          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
112          * cq ring.
113          */
114         struct io_uring         sq, cq;
115         /*
116          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
117          * ring_entries - 1)
118          */
119         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
120         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
121         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
122         /*
123          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
124          * invalid index stored in array
125          *
126          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
127          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
128          * cached value).
129          *
130          * After a new SQ head value was read by the application this
131          * counter includes all submissions that were dropped reaching
132          * the new SQ head (and possibly more).
133          */
134         u32                     sq_dropped;
135         /*
136          * Runtime flags
137          *
138          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
139          * application.
140          *
141          * The application needs a full memory barrier before checking
142          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
143          */
144         u32                     sq_flags;
145         /*
146          * Number of completion events lost because the queue was full;
147          * this should be avoided by the application by making sure
148          * there are not more requests pending than there is space in
149          * the completion queue.
150          *
151          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
152          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
153          * cached value).
154          *
155          * As completion events come in out of order this counter is not
156          * ordered with any other data.
157          */
158         u32                     cq_overflow;
159         /*
160          * Ring buffer of completion events.
161          *
162          * The kernel writes completion events fresh every time they are
163          * produced, so the application is allowed to modify pending
164          * entries.
165          */
166         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
167 };
168
169 struct io_mapped_ubuf {
170         u64             ubuf;
171         size_t          len;
172         struct          bio_vec *bvec;
173         unsigned int    nr_bvecs;
174 };
175
176 struct fixed_file_table {
177         struct file             **files;
178 };
179
180 struct io_ring_ctx {
181         struct {
182                 struct percpu_ref       refs;
183         } ____cacheline_aligned_in_smp;
184
185         struct {
186                 unsigned int            flags;
187                 bool                    compat;
188                 bool                    account_mem;
189                 bool                    cq_overflow_flushed;
190                 bool                    drain_next;
191
192                 /*
193                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
194                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
195                  *
196                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
197                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
198                  * the queue when needed.
199                  *
200                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
201                  * array.
202                  */
203                 u32                     *sq_array;
204                 unsigned                cached_sq_head;
205                 unsigned                sq_entries;
206                 unsigned                sq_mask;
207                 unsigned                sq_thread_idle;
208                 unsigned                cached_sq_dropped;
209                 atomic_t                cached_cq_overflow;
210                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
211
212                 struct list_head        defer_list;
213                 struct list_head        timeout_list;
214                 struct list_head        cq_overflow_list;
215
216                 wait_queue_head_t       inflight_wait;
217         } ____cacheline_aligned_in_smp;
218
219         struct io_rings *rings;
220
221         /* IO offload */
222         struct io_wq            *io_wq;
223         struct task_struct      *sqo_thread;    /* if using sq thread polling */
224         struct mm_struct        *sqo_mm;
225         wait_queue_head_t       sqo_wait;
226
227         /*
228          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
229          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
230          * used. Only updated through io_uring_register(2).
231          */
232         struct fixed_file_table *file_table;
233         unsigned                nr_user_files;
234
235         /* if used, fixed mapped user buffers */
236         unsigned                nr_user_bufs;
237         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
238
239         struct user_struct      *user;
240
241         const struct cred       *creds;
242
243         /* 0 is for ctx quiesce/reinit/free, 1 is for sqo_thread started */
244         struct completion       *completions;
245
246         /* if all else fails... */
247         struct io_kiocb         *fallback_req;
248
249 #if defined(CONFIG_UNIX)
250         struct socket           *ring_sock;
251 #endif
252
253         struct {
254                 unsigned                cached_cq_tail;
255                 unsigned                cq_entries;
256                 unsigned                cq_mask;
257                 atomic_t                cq_timeouts;
258                 struct wait_queue_head  cq_wait;
259                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
260                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
261         } ____cacheline_aligned_in_smp;
262
263         struct {
264                 struct mutex            uring_lock;
265                 wait_queue_head_t       wait;
266         } ____cacheline_aligned_in_smp;
267
268         struct {
269                 spinlock_t              completion_lock;
270                 bool                    poll_multi_file;
271                 /*
272                  * ->poll_list is protected by the ctx->uring_lock for
273                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
274                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
275                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
276                  */
277                 struct list_head        poll_list;
278                 struct hlist_head       *cancel_hash;
279                 unsigned                cancel_hash_bits;
280
281                 spinlock_t              inflight_lock;
282                 struct list_head        inflight_list;
283         } ____cacheline_aligned_in_smp;
284 };
285
286 /*
287  * First field must be the file pointer in all the
288  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
289  */
290 struct io_poll_iocb {
291         struct file                     *file;
292         union {
293                 struct wait_queue_head  *head;
294                 u64                     addr;
295         };
296         __poll_t                        events;
297         bool                            done;
298         bool                            canceled;
299         struct wait_queue_entry         wait;
300 };
301
302 struct io_timeout_data {
303         struct io_kiocb                 *req;
304         struct hrtimer                  timer;
305         struct timespec64               ts;
306         enum hrtimer_mode               mode;
307         u32                             seq_offset;
308 };
309
310 struct io_accept {
311         struct file                     *file;
312         struct sockaddr __user          *addr;
313         int __user                      *addr_len;
314         int                             flags;
315 };
316
317 struct io_sync {
318         struct file                     *file;
319         loff_t                          len;
320         loff_t                          off;
321         int                             flags;
322 };
323
324 struct io_cancel {
325         struct file                     *file;
326         u64                             addr;
327 };
328
329 struct io_timeout {
330         struct file                     *file;
331         u64                             addr;
332         int                             flags;
333 };
334
335 struct io_async_connect {
336         struct sockaddr_storage         address;
337 };
338
339 struct io_async_msghdr {
340         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
341         struct iovec                    *iov;
342         struct sockaddr __user          *uaddr;
343         struct msghdr                   msg;
344 };
345
346 struct io_async_rw {
347         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
348         struct iovec                    *iov;
349         ssize_t                         nr_segs;
350         ssize_t                         size;
351 };
352
353 struct io_async_ctx {
354         struct io_uring_sqe             sqe;
355         union {
356                 struct io_async_rw      rw;
357                 struct io_async_msghdr  msg;
358                 struct io_async_connect connect;
359                 struct io_timeout_data  timeout;
360         };
361 };
362
363 /*
364  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
365  * as the first entry in their struct definition. So you can
366  * access the file pointer through any of the sub-structs,
367  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
368  */
369 struct io_kiocb {
370         union {
371                 struct file             *file;
372                 struct kiocb            rw;
373                 struct io_poll_iocb     poll;
374                 struct io_accept        accept;
375                 struct io_sync          sync;
376                 struct io_cancel        cancel;
377                 struct io_timeout       timeout;
378         };
379
380         const struct io_uring_sqe       *sqe;
381         struct io_async_ctx             *io;
382         struct file                     *ring_file;
383         int                             ring_fd;
384         bool                            has_user;
385         bool                            in_async;
386         bool                            needs_fixed_file;
387         u8                              opcode;
388
389         struct io_ring_ctx      *ctx;
390         union {
391                 struct list_head        list;
392                 struct hlist_node       hash_node;
393         };
394         struct list_head        link_list;
395         unsigned int            flags;
396         refcount_t              refs;
397 #define REQ_F_NOWAIT            1       /* must not punt to workers */
398 #define REQ_F_IOPOLL_COMPLETED  2       /* polled IO has completed */
399 #define REQ_F_FIXED_FILE        4       /* ctx owns file */
400 #define REQ_F_LINK_NEXT         8       /* already grabbed next link */
401 #define REQ_F_IO_DRAIN          16      /* drain existing IO first */
402 #define REQ_F_IO_DRAINED        32      /* drain done */
403 #define REQ_F_LINK              64      /* linked sqes */
404 #define REQ_F_LINK_TIMEOUT      128     /* has linked timeout */
405 #define REQ_F_FAIL_LINK         256     /* fail rest of links */
406 #define REQ_F_DRAIN_LINK        512     /* link should be fully drained */
407 #define REQ_F_TIMEOUT           1024    /* timeout request */
408 #define REQ_F_ISREG             2048    /* regular file */
409 #define REQ_F_MUST_PUNT         4096    /* must be punted even for NONBLOCK */
410 #define REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ     8192    /* no timeout sequence */
411 #define REQ_F_INFLIGHT          16384   /* on inflight list */
412 #define REQ_F_COMP_LOCKED       32768   /* completion under lock */
413 #define REQ_F_HARDLINK          65536   /* doesn't sever on completion < 0 */
414 #define REQ_F_PREPPED           131072  /* request already opcode prepared */
415         u64                     user_data;
416         u32                     result;
417         u32                     sequence;
418
419         struct list_head        inflight_entry;
420
421         struct io_wq_work       work;
422 };
423
424 #define IO_PLUG_THRESHOLD               2
425 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
426
427 struct io_submit_state {
428         struct blk_plug         plug;
429
430         /*
431          * io_kiocb alloc cache
432          */
433         void                    *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
434         unsigned                int free_reqs;
435         unsigned                int cur_req;
436
437         /*
438          * File reference cache
439          */
440         struct file             *file;
441         unsigned int            fd;
442         unsigned int            has_refs;
443         unsigned int            used_refs;
444         unsigned int            ios_left;
445 };
446
447 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work **workptr);
448 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
449 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req);
450 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
451 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
452 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
453 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
454 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
455
456 static struct kmem_cache *req_cachep;
457
458 static const struct file_operations io_uring_fops;
459
460 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
461 {
462 #if defined(CONFIG_UNIX)
463         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
464                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
465
466                 return ctx->ring_sock->sk;
467         }
468 #endif
469         return NULL;
470 }
471 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
472
473 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
474 {
475         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
476
477         complete(&ctx->completions[0]);
478 }
479
480 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
481 {
482         struct io_ring_ctx *ctx;
483         int hash_bits;
484
485         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
486         if (!ctx)
487                 return NULL;
488
489         ctx->fallback_req = kmem_cache_alloc(req_cachep, GFP_KERNEL);
490         if (!ctx->fallback_req)
491                 goto err;
492
493         ctx->completions = kmalloc(2 * sizeof(struct completion), GFP_KERNEL);
494         if (!ctx->completions)
495                 goto err;
496
497         /*
498          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
499          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
500          */
501         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
502         hash_bits -= 5;
503         if (hash_bits <= 0)
504                 hash_bits = 1;
505         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
506         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
507                                         GFP_KERNEL);
508         if (!ctx->cancel_hash)
509                 goto err;
510         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
511
512         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
513                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
514                 goto err;
515
516         ctx->flags = p->flags;
517         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
518         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
519         init_completion(&ctx->completions[0]);
520         init_completion(&ctx->completions[1]);
521         mutex_init(&ctx->uring_lock);
522         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
523         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
524         INIT_LIST_HEAD(&ctx->poll_list);
525         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
526         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
527         init_waitqueue_head(&ctx->inflight_wait);
528         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
529         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
530         return ctx;
531 err:
532         if (ctx->fallback_req)
533                 kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
534         kfree(ctx->completions);
535         kfree(ctx->cancel_hash);
536         kfree(ctx);
537         return NULL;
538 }
539
540 static inline bool __req_need_defer(struct io_kiocb *req)
541 {
542         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
543
544         return req->sequence != ctx->cached_cq_tail + ctx->cached_sq_dropped
545                                         + atomic_read(&ctx->cached_cq_overflow);
546 }
547
548 static inline bool req_need_defer(struct io_kiocb *req)
549 {
550         if ((req->flags & (REQ_F_IO_DRAIN|REQ_F_IO_DRAINED)) == REQ_F_IO_DRAIN)
551                 return __req_need_defer(req);
552
553         return false;
554 }
555
556 static struct io_kiocb *io_get_deferred_req(struct io_ring_ctx *ctx)
557 {
558         struct io_kiocb *req;
559
560         req = list_first_entry_or_null(&ctx->defer_list, struct io_kiocb, list);
561         if (req && !req_need_defer(req)) {
562                 list_del_init(&req->list);
563                 return req;
564         }
565
566         return NULL;
567 }
568
569 static struct io_kiocb *io_get_timeout_req(struct io_ring_ctx *ctx)
570 {
571         struct io_kiocb *req;
572
573         req = list_first_entry_or_null(&ctx->timeout_list, struct io_kiocb, list);
574         if (req) {
575                 if (req->flags & REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ)
576                         return NULL;
577                 if (!__req_need_defer(req)) {
578                         list_del_init(&req->list);
579                         return req;
580                 }
581         }
582
583         return NULL;
584 }
585
586 static void __io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
587 {
588         struct io_rings *rings = ctx->rings;
589
590         if (ctx->cached_cq_tail != READ_ONCE(rings->cq.tail)) {
591                 /* order cqe stores with ring update */
592                 smp_store_release(&rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
593
594                 if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait)) {
595                         wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
596                         kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
597                 }
598         }
599 }
600
601 static inline bool io_req_needs_user(struct io_kiocb *req)
602 {
603         return !(req->opcode == IORING_OP_READ_FIXED ||
604                  req->opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED);
605 }
606
607 static inline bool io_prep_async_work(struct io_kiocb *req,
608                                       struct io_kiocb **link)
609 {
610         bool do_hashed = false;
611
612         if (req->sqe) {
613                 switch (req->opcode) {
614                 case IORING_OP_WRITEV:
615                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
616                         /* only regular files should be hashed for writes */
617                         if (req->flags & REQ_F_ISREG)
618                                 do_hashed = true;
619                         /* fall-through */
620                 case IORING_OP_READV:
621                 case IORING_OP_READ_FIXED:
622                 case IORING_OP_SENDMSG:
623                 case IORING_OP_RECVMSG:
624                 case IORING_OP_ACCEPT:
625                 case IORING_OP_POLL_ADD:
626                 case IORING_OP_CONNECT:
627                         /*
628                          * We know REQ_F_ISREG is not set on some of these
629                          * opcodes, but this enables us to keep the check in
630                          * just one place.
631                          */
632                         if (!(req->flags & REQ_F_ISREG))
633                                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
634                         break;
635                 }
636                 if (io_req_needs_user(req))
637                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NEEDS_USER;
638         }
639
640         *link = io_prep_linked_timeout(req);
641         return do_hashed;
642 }
643
644 static inline void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
645 {
646         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
647         struct io_kiocb *link;
648         bool do_hashed;
649
650         do_hashed = io_prep_async_work(req, &link);
651
652         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, do_hashed, req, &req->work,
653                                         req->flags);
654         if (!do_hashed) {
655                 io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
656         } else {
657                 io_wq_enqueue_hashed(ctx->io_wq, &req->work,
658                                         file_inode(req->file));
659         }
660
661         if (link)
662                 io_queue_linked_timeout(link);
663 }
664
665 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
666 {
667         int ret;
668
669         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
670         if (ret != -1) {
671                 atomic_inc(&req->ctx->cq_timeouts);
672                 list_del_init(&req->list);
673                 io_cqring_fill_event(req, 0);
674                 io_put_req(req);
675         }
676 }
677
678 static void io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
679 {
680         struct io_kiocb *req, *tmp;
681
682         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
683         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, list)
684                 io_kill_timeout(req);
685         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
686 }
687
688 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
689 {
690         struct io_kiocb *req;
691
692         while ((req = io_get_timeout_req(ctx)) != NULL)
693                 io_kill_timeout(req);
694
695         __io_commit_cqring(ctx);
696
697         while ((req = io_get_deferred_req(ctx)) != NULL) {
698                 req->flags |= REQ_F_IO_DRAINED;
699                 io_queue_async_work(req);
700         }
701 }
702
703 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
704 {
705         struct io_rings *rings = ctx->rings;
706         unsigned tail;
707
708         tail = ctx->cached_cq_tail;
709         /*
710          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
711          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
712          * fill the cq entry
713          */
714         if (tail - READ_ONCE(rings->cq.head) == rings->cq_ring_entries)
715                 return NULL;
716
717         ctx->cached_cq_tail++;
718         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
719 }
720
721 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
722 {
723         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
724                 wake_up(&ctx->wait);
725         if (waitqueue_active(&ctx->sqo_wait))
726                 wake_up(&ctx->sqo_wait);
727         if (ctx->cq_ev_fd)
728                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
729 }
730
731 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
732 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
733 {
734         struct io_rings *rings = ctx->rings;
735         struct io_uring_cqe *cqe;
736         struct io_kiocb *req;
737         unsigned long flags;
738         LIST_HEAD(list);
739
740         if (!force) {
741                 if (list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
742                         return true;
743                 if ((ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head) ==
744                     rings->cq_ring_entries))
745                         return false;
746         }
747
748         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
749
750         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
751         if (force)
752                 ctx->cq_overflow_flushed = true;
753
754         cqe = NULL;
755         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
756                 cqe = io_get_cqring(ctx);
757                 if (!cqe && !force)
758                         break;
759
760                 req = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list, struct io_kiocb,
761                                                 list);
762                 list_move(&req->list, &list);
763                 if (cqe) {
764                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
765                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
766                         WRITE_ONCE(cqe->flags, 0);
767                 } else {
768                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
769                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
770                 }
771         }
772
773         io_commit_cqring(ctx);
774         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
775         io_cqring_ev_posted(ctx);
776
777         while (!list_empty(&list)) {
778                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, list);
779                 list_del(&req->list);
780                 io_put_req(req);
781         }
782
783         return cqe != NULL;
784 }
785
786 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
787 {
788         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
789         struct io_uring_cqe *cqe;
790
791         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
792
793         /*
794          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
795          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
796          * the ring.
797          */
798         cqe = io_get_cqring(ctx);
799         if (likely(cqe)) {
800                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
801                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
802                 WRITE_ONCE(cqe->flags, 0);
803         } else if (ctx->cq_overflow_flushed) {
804                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
805                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
806         } else {
807                 refcount_inc(&req->refs);
808                 req->result = res;
809                 list_add_tail(&req->list, &ctx->cq_overflow_list);
810         }
811 }
812
813 static void io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res)
814 {
815         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
816         unsigned long flags;
817
818         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
819         io_cqring_fill_event(req, res);
820         io_commit_cqring(ctx);
821         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
822
823         io_cqring_ev_posted(ctx);
824 }
825
826 static inline bool io_is_fallback_req(struct io_kiocb *req)
827 {
828         return req == (struct io_kiocb *)
829                         ((unsigned long) req->ctx->fallback_req & ~1UL);
830 }
831
832 static struct io_kiocb *io_get_fallback_req(struct io_ring_ctx *ctx)
833 {
834         struct io_kiocb *req;
835
836         req = ctx->fallback_req;
837         if (!test_and_set_bit_lock(0, (unsigned long *) ctx->fallback_req))
838                 return req;
839
840         return NULL;
841 }
842
843 static struct io_kiocb *io_get_req(struct io_ring_ctx *ctx,
844                                    struct io_submit_state *state)
845 {
846         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
847         struct io_kiocb *req;
848
849         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
850                 return NULL;
851
852         if (!state) {
853                 req = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
854                 if (unlikely(!req))
855                         goto fallback;
856         } else if (!state->free_reqs) {
857                 size_t sz;
858                 int ret;
859
860                 sz = min_t(size_t, state->ios_left, ARRAY_SIZE(state->reqs));
861                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, sz, state->reqs);
862
863                 /*
864                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
865                  * retry single alloc to be on the safe side.
866                  */
867                 if (unlikely(ret <= 0)) {
868                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
869                         if (!state->reqs[0])
870                                 goto fallback;
871                         ret = 1;
872                 }
873                 state->free_reqs = ret - 1;
874                 state->cur_req = 1;
875                 req = state->reqs[0];
876         } else {
877                 req = state->reqs[state->cur_req];
878                 state->free_reqs--;
879                 state->cur_req++;
880         }
881
882 got_it:
883         req->io = NULL;
884         req->ring_file = NULL;
885         req->file = NULL;
886         req->ctx = ctx;
887         req->flags = 0;
888         /* one is dropped after submission, the other at completion */
889         refcount_set(&req->refs, 2);
890         req->result = 0;
891         INIT_IO_WORK(&req->work, io_wq_submit_work);
892         return req;
893 fallback:
894         req = io_get_fallback_req(ctx);
895         if (req)
896                 goto got_it;
897         percpu_ref_put(&ctx->refs);
898         return NULL;
899 }
900
901 static void io_free_req_many(struct io_ring_ctx *ctx, void **reqs, int *nr)
902 {
903         if (*nr) {
904                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, *nr, reqs);
905                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, *nr);
906                 *nr = 0;
907         }
908 }
909
910 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
911 {
912         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
913
914         if (req->io)
915                 kfree(req->io);
916         if (req->file && !(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
917                 fput(req->file);
918         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
919                 unsigned long flags;
920
921                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
922                 list_del(&req->inflight_entry);
923                 if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
924                         wake_up(&ctx->inflight_wait);
925                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
926         }
927         percpu_ref_put(&ctx->refs);
928         if (likely(!io_is_fallback_req(req)))
929                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
930         else
931                 clear_bit_unlock(0, (unsigned long *) ctx->fallback_req);
932 }
933
934 static bool io_link_cancel_timeout(struct io_kiocb *req)
935 {
936         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
937         int ret;
938
939         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
940         if (ret != -1) {
941                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
942                 io_commit_cqring(ctx);
943                 req->flags &= ~REQ_F_LINK;
944                 io_put_req(req);
945                 return true;
946         }
947
948         return false;
949 }
950
951 static void io_req_link_next(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxtptr)
952 {
953         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
954         bool wake_ev = false;
955
956         /* Already got next link */
957         if (req->flags & REQ_F_LINK_NEXT)
958                 return;
959
960         /*
961          * The list should never be empty when we are called here. But could
962          * potentially happen if the chain is messed up, check to be on the
963          * safe side.
964          */
965         while (!list_empty(&req->link_list)) {
966                 struct io_kiocb *nxt = list_first_entry(&req->link_list,
967                                                 struct io_kiocb, link_list);
968
969                 if (unlikely((req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) &&
970                              (nxt->flags & REQ_F_TIMEOUT))) {
971                         list_del_init(&nxt->link_list);
972                         wake_ev |= io_link_cancel_timeout(nxt);
973                         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
974                         continue;
975                 }
976
977                 list_del_init(&req->link_list);
978                 if (!list_empty(&nxt->link_list))
979                         nxt->flags |= REQ_F_LINK;
980                 *nxtptr = nxt;
981                 break;
982         }
983
984         req->flags |= REQ_F_LINK_NEXT;
985         if (wake_ev)
986                 io_cqring_ev_posted(ctx);
987 }
988
989 /*
990  * Called if REQ_F_LINK is set, and we fail the head request
991  */
992 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
993 {
994         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
995         unsigned long flags;
996
997         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
998
999         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1000                 struct io_kiocb *link = list_first_entry(&req->link_list,
1001                                                 struct io_kiocb, link_list);
1002
1003                 list_del_init(&link->link_list);
1004                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1005
1006                 if ((req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) &&
1007                     link->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT) {
1008                         io_link_cancel_timeout(link);
1009                 } else {
1010                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1011                         __io_double_put_req(link);
1012                 }
1013                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1014         }
1015
1016         io_commit_cqring(ctx);
1017         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1018         io_cqring_ev_posted(ctx);
1019 }
1020
1021 static void io_req_find_next(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
1022 {
1023         if (likely(!(req->flags & REQ_F_LINK)))
1024                 return;
1025
1026         /*
1027          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1028          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1029          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1030          * of the chain.
1031          */
1032         if (req->flags & REQ_F_FAIL_LINK) {
1033                 io_fail_links(req);
1034         } else if ((req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_COMP_LOCKED)) ==
1035                         REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
1036                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1037                 unsigned long flags;
1038
1039                 /*
1040                  * If this is a timeout link, we could be racing with the
1041                  * timeout timer. Grab the completion lock for this case to
1042                  * protect against that.
1043                  */
1044                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1045                 io_req_link_next(req, nxt);
1046                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1047         } else {
1048                 io_req_link_next(req, nxt);
1049         }
1050 }
1051
1052 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
1053 {
1054         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1055
1056         io_req_find_next(req, &nxt);
1057         __io_free_req(req);
1058
1059         if (nxt)
1060                 io_queue_async_work(nxt);
1061 }
1062
1063 /*
1064  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
1065  * was the last reference to this request.
1066  */
1067 __attribute__((nonnull))
1068 static void io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxtptr)
1069 {
1070         io_req_find_next(req, nxtptr);
1071
1072         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
1073                 __io_free_req(req);
1074 }
1075
1076 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
1077 {
1078         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
1079                 io_free_req(req);
1080 }
1081
1082 /*
1083  * Must only be used if we don't need to care about links, usually from
1084  * within the completion handling itself.
1085  */
1086 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1087 {
1088         /* drop both submit and complete references */
1089         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1090                 __io_free_req(req);
1091 }
1092
1093 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1094 {
1095         /* drop both submit and complete references */
1096         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1097                 io_free_req(req);
1098 }
1099
1100 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx, bool noflush)
1101 {
1102         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1103
1104         /*
1105          * noflush == true is from the waitqueue handler, just ensure we wake
1106          * up the task, and the next invocation will flush the entries. We
1107          * cannot safely to it from here.
1108          */
1109         if (noflush && !list_empty(&ctx->cq_overflow_list))
1110                 return -1U;
1111
1112         io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1113
1114         /* See comment at the top of this file */
1115         smp_rmb();
1116         return READ_ONCE(rings->cq.tail) - READ_ONCE(rings->cq.head);
1117 }
1118
1119 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
1120 {
1121         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1122
1123         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
1124         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
1125 }
1126
1127 /*
1128  * Find and free completed poll iocbs
1129  */
1130 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1131                                struct list_head *done)
1132 {
1133         void *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
1134         struct io_kiocb *req;
1135         int to_free;
1136
1137         to_free = 0;
1138         while (!list_empty(done)) {
1139                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, list);
1140                 list_del(&req->list);
1141
1142                 io_cqring_fill_event(req, req->result);
1143                 (*nr_events)++;
1144
1145                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
1146                         /* If we're not using fixed files, we have to pair the
1147                          * completion part with the file put. Use regular
1148                          * completions for those, only batch free for fixed
1149                          * file and non-linked commands.
1150                          */
1151                         if (((req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE|REQ_F_LINK)) ==
1152                             REQ_F_FIXED_FILE) && !io_is_fallback_req(req) &&
1153                             !req->io) {
1154                                 reqs[to_free++] = req;
1155                                 if (to_free == ARRAY_SIZE(reqs))
1156                                         io_free_req_many(ctx, reqs, &to_free);
1157                         } else {
1158                                 io_free_req(req);
1159                         }
1160                 }
1161         }
1162
1163         io_commit_cqring(ctx);
1164         io_free_req_many(ctx, reqs, &to_free);
1165 }
1166
1167 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1168                         long min)
1169 {
1170         struct io_kiocb *req, *tmp;
1171         LIST_HEAD(done);
1172         bool spin;
1173         int ret;
1174
1175         /*
1176          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
1177          * off our complete list, and we're under the requested amount.
1178          */
1179         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
1180
1181         ret = 0;
1182         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->poll_list, list) {
1183                 struct kiocb *kiocb = &req->rw;
1184
1185                 /*
1186                  * Move completed entries to our local list. If we find a
1187                  * request that requires polling, break out and complete
1188                  * the done list first, if we have entries there.
1189                  */
1190                 if (req->flags & REQ_F_IOPOLL_COMPLETED) {
1191                         list_move_tail(&req->list, &done);
1192                         continue;
1193                 }
1194                 if (!list_empty(&done))
1195                         break;
1196
1197                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
1198                 if (ret < 0)
1199                         break;
1200
1201                 if (ret && spin)
1202                         spin = false;
1203                 ret = 0;
1204         }
1205
1206         if (!list_empty(&done))
1207                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
1208
1209         return ret;
1210 }
1211
1212 /*
1213  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
1214  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
1215  * as a non-spinning completion check.
1216  */
1217 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1218                                 long min)
1219 {
1220         while (!list_empty(&ctx->poll_list) && !need_resched()) {
1221                 int ret;
1222
1223                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
1224                 if (ret < 0)
1225                         return ret;
1226                 if (!min || *nr_events >= min)
1227                         return 0;
1228         }
1229
1230         return 1;
1231 }
1232
1233 /*
1234  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
1235  * find and complete them.
1236  */
1237 static void io_iopoll_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1238 {
1239         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1240                 return;
1241
1242         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1243         while (!list_empty(&ctx->poll_list)) {
1244                 unsigned int nr_events = 0;
1245
1246                 io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, 1);
1247
1248                 /*
1249                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
1250                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
1251                  */
1252                 cond_resched();
1253         }
1254         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1255 }
1256
1257 static int __io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned *nr_events,
1258                             long min)
1259 {
1260         int iters = 0, ret = 0;
1261
1262         do {
1263                 int tmin = 0;
1264
1265                 /*
1266                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
1267                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
1268                  * already triggered a CQE (eg in error).
1269                  */
1270                 if (io_cqring_events(ctx, false))
1271                         break;
1272
1273                 /*
1274                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
1275                  * application entering polling for a command before it gets
1276                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
1277                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
1278                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
1279                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
1280                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
1281                  * very same mutex.
1282                  */
1283                 if (!(++iters & 7)) {
1284                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1285                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1286                 }
1287
1288                 if (*nr_events < min)
1289                         tmin = min - *nr_events;
1290
1291                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, nr_events, tmin);
1292                 if (ret <= 0)
1293                         break;
1294                 ret = 0;
1295         } while (min && !*nr_events && !need_resched());
1296
1297         return ret;
1298 }
1299
1300 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned *nr_events,
1301                            long min)
1302 {
1303         int ret;
1304
1305         /*
1306          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
1307          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
1308          * that got punted to a workqueue.
1309          */
1310         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1311         ret = __io_iopoll_check(ctx, nr_events, min);
1312         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1313         return ret;
1314 }
1315
1316 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
1317 {
1318         /*
1319          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
1320          * thread.
1321          */
1322         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1323                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
1324
1325                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
1326         }
1327         file_end_write(req->file);
1328 }
1329
1330 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1331 {
1332         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1333                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1334 }
1335
1336 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res)
1337 {
1338         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw);
1339
1340         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
1341                 kiocb_end_write(req);
1342
1343         if (res != req->result)
1344                 req_set_fail_links(req);
1345         io_cqring_add_event(req, res);
1346 }
1347
1348 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
1349 {
1350         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw);
1351
1352         io_complete_rw_common(kiocb, res);
1353         io_put_req(req);
1354 }
1355
1356 static struct io_kiocb *__io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res)
1357 {
1358         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw);
1359         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1360
1361         io_complete_rw_common(kiocb, res);
1362         io_put_req_find_next(req, &nxt);
1363
1364         return nxt;
1365 }
1366
1367 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
1368 {
1369         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw);
1370
1371         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
1372                 kiocb_end_write(req);
1373
1374         if (res != req->result)
1375                 req_set_fail_links(req);
1376         req->result = res;
1377         if (res != -EAGAIN)
1378                 req->flags |= REQ_F_IOPOLL_COMPLETED;
1379 }
1380
1381 /*
1382  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
1383  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
1384  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
1385  * accessing the kiocb cookie.
1386  */
1387 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
1388 {
1389         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1390
1391         /*
1392          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
1393          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
1394          * different devices.
1395          */
1396         if (list_empty(&ctx->poll_list)) {
1397                 ctx->poll_multi_file = false;
1398         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
1399                 struct io_kiocb *list_req;
1400
1401                 list_req = list_first_entry(&ctx->poll_list, struct io_kiocb,
1402                                                 list);
1403                 if (list_req->rw.ki_filp != req->rw.ki_filp)
1404                         ctx->poll_multi_file = true;
1405         }
1406
1407         /*
1408          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
1409          * it to the front so we find it first.
1410          */
1411         if (req->flags & REQ_F_IOPOLL_COMPLETED)
1412                 list_add(&req->list, &ctx->poll_list);
1413         else
1414                 list_add_tail(&req->list, &ctx->poll_list);
1415 }
1416
1417 static void io_file_put(struct io_submit_state *state)
1418 {
1419         if (state->file) {
1420                 int diff = state->has_refs - state->used_refs;
1421
1422                 if (diff)
1423                         fput_many(state->file, diff);
1424                 state->file = NULL;
1425         }
1426 }
1427
1428 /*
1429  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
1430  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
1431  * has more than one submission.
1432  */
1433 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
1434 {
1435         if (!state)
1436                 return fget(fd);
1437
1438         if (state->file) {
1439                 if (state->fd == fd) {
1440                         state->used_refs++;
1441                         state->ios_left--;
1442                         return state->file;
1443                 }
1444                 io_file_put(state);
1445         }
1446         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
1447         if (!state->file)
1448                 return NULL;
1449
1450         state->fd = fd;
1451         state->has_refs = state->ios_left;
1452         state->used_refs = 1;
1453         state->ios_left--;
1454         return state->file;
1455 }
1456
1457 /*
1458  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
1459  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
1460  * inline.
1461  */
1462 static bool io_file_supports_async(struct file *file)
1463 {
1464         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
1465
1466         if (S_ISBLK(mode) || S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
1467                 return true;
1468         if (S_ISREG(mode) && file->f_op != &io_uring_fops)
1469                 return true;
1470
1471         return false;
1472 }
1473
1474 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
1475 {
1476         const struct io_uring_sqe *sqe = req->sqe;
1477         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1478         struct kiocb *kiocb = &req->rw;
1479         unsigned ioprio;
1480         int ret;
1481
1482         if (!req->file)
1483                 return -EBADF;
1484
1485         if (S_ISREG(file_inode(req->file)->i_mode))
1486                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
1487
1488         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
1489         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
1490         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
1491
1492         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
1493         if (ioprio) {
1494                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
1495                 if (ret)
1496                         return ret;
1497
1498                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
1499         } else
1500                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
1501
1502         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
1503         if (unlikely(ret))
1504                 return ret;
1505
1506         /* don't allow async punt if RWF_NOWAIT was requested */
1507         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) ||
1508             (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
1509                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
1510
1511         if (force_nonblock)
1512                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
1513
1514         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
1515                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
1516                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
1517                         return -EOPNOTSUPP;
1518
1519                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
1520                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
1521                 req->result = 0;
1522         } else {
1523                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
1524                         return -EINVAL;
1525                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
1526         }
1527         return 0;
1528 }
1529
1530 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
1531 {
1532         switch (ret) {
1533         case -EIOCBQUEUED:
1534                 break;
1535         case -ERESTARTSYS:
1536         case -ERESTARTNOINTR:
1537         case -ERESTARTNOHAND:
1538         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
1539                 /*
1540                  * We can't just restart the syscall, since previously
1541                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
1542                  * IO with EINTR.
1543                  */
1544                 ret = -EINTR;
1545                 /* fall through */
1546         default:
1547                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
1548         }
1549 }
1550
1551 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret, struct io_kiocb **nxt,
1552                        bool in_async)
1553 {
1554         if (in_async && ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
1555                 *nxt = __io_complete_rw(kiocb, ret);
1556         else
1557                 io_rw_done(kiocb, ret);
1558 }
1559
1560 static ssize_t io_import_fixed(struct io_ring_ctx *ctx, int rw,
1561                                const struct io_uring_sqe *sqe,
1562                                struct iov_iter *iter)
1563 {
1564         size_t len = READ_ONCE(sqe->len);
1565         struct io_mapped_ubuf *imu;
1566         unsigned index, buf_index;
1567         size_t offset;
1568         u64 buf_addr;
1569
1570         /* attempt to use fixed buffers without having provided iovecs */
1571         if (unlikely(!ctx->user_bufs))
1572                 return -EFAULT;
1573
1574         buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
1575         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
1576                 return -EFAULT;
1577
1578         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
1579         imu = &ctx->user_bufs[index];
1580         buf_addr = READ_ONCE(sqe->addr);
1581
1582         /* overflow */
1583         if (buf_addr + len < buf_addr)
1584                 return -EFAULT;
1585         /* not inside the mapped region */
1586         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
1587                 return -EFAULT;
1588
1589         /*
1590          * May not be a start of buffer, set size appropriately
1591          * and advance us to the beginning.
1592          */
1593         offset = buf_addr - imu->ubuf;
1594         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
1595
1596         if (offset) {
1597                 /*
1598                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
1599                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
1600                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
1601                  * we know that:
1602                  *
1603                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
1604                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
1605                  *    first and last bvec
1606                  *
1607                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
1608                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
1609                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
1610                  * since we can just skip the first segment, which may not
1611                  * be PAGE_SIZE aligned.
1612                  */
1613                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
1614
1615                 if (offset <= bvec->bv_len) {
1616                         iov_iter_advance(iter, offset);
1617                 } else {
1618                         unsigned long seg_skip;
1619
1620                         /* skip first vec */
1621                         offset -= bvec->bv_len;
1622                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
1623
1624                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
1625                         iter->nr_segs -= seg_skip;
1626                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
1627                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
1628                 }
1629         }
1630
1631         return len;
1632 }
1633
1634 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
1635                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter)
1636 {
1637         const struct io_uring_sqe *sqe = req->sqe;
1638         void __user *buf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
1639         size_t sqe_len = READ_ONCE(sqe->len);
1640         u8 opcode;
1641
1642         /*
1643          * We're reading ->opcode for the second time, but the first read
1644          * doesn't care whether it's _FIXED or not, so it doesn't matter
1645          * whether ->opcode changes concurrently. The first read does care
1646          * about whether it is a READ or a WRITE, so we don't trust this read
1647          * for that purpose and instead let the caller pass in the read/write
1648          * flag.
1649          */
1650         opcode = req->opcode;
1651         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
1652                 *iovec = NULL;
1653                 return io_import_fixed(req->ctx, rw, sqe, iter);
1654         }
1655
1656         if (req->io) {
1657                 struct io_async_rw *iorw = &req->io->rw;
1658
1659                 *iovec = iorw->iov;
1660                 iov_iter_init(iter, rw, *iovec, iorw->nr_segs, iorw->size);
1661                 if (iorw->iov == iorw->fast_iov)
1662                         *iovec = NULL;
1663                 return iorw->size;
1664         }
1665
1666         if (!req->has_user)
1667                 return -EFAULT;
1668
1669 #ifdef CONFIG_COMPAT
1670         if (req->ctx->compat)
1671                 return compat_import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV,
1672                                                 iovec, iter);
1673 #endif
1674
1675         return import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter);
1676 }
1677
1678 /*
1679  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
1680  * by looping over ->read() or ->write() manually.
1681  */
1682 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct file *file, struct kiocb *kiocb,
1683                            struct iov_iter *iter)
1684 {
1685         ssize_t ret = 0;
1686
1687         /*
1688          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
1689          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
1690          * the kiocb to be handled from an async context.
1691          */
1692         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
1693                 return -EOPNOTSUPP;
1694         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
1695                 return -EAGAIN;
1696
1697         while (iov_iter_count(iter)) {
1698                 struct iovec iovec;
1699                 ssize_t nr;
1700
1701                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
1702                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
1703                 } else {
1704                         /* fixed buffers import bvec */
1705                         iovec.iov_base = kmap(iter->bvec->bv_page)
1706                                                 + iter->iov_offset;
1707                         iovec.iov_len = min(iter->count,
1708                                         iter->bvec->bv_len - iter->iov_offset);
1709                 }
1710
1711                 if (rw == READ) {
1712                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
1713                                               iovec.iov_len, &kiocb->ki_pos);
1714                 } else {
1715                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
1716                                                iovec.iov_len, &kiocb->ki_pos);
1717                 }
1718
1719                 if (iov_iter_is_bvec(iter))
1720                         kunmap(iter->bvec->bv_page);
1721
1722                 if (nr < 0) {
1723                         if (!ret)
1724                                 ret = nr;
1725                         break;
1726                 }
1727                 ret += nr;
1728                 if (nr != iovec.iov_len)
1729                         break;
1730                 iov_iter_advance(iter, nr);
1731         }
1732
1733         return ret;
1734 }
1735
1736 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
1737                           struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
1738                           struct iov_iter *iter)
1739 {
1740         req->io->rw.nr_segs = iter->nr_segs;
1741         req->io->rw.size = io_size;
1742         req->io->rw.iov = iovec;
1743         if (!req->io->rw.iov) {
1744                 req->io->rw.iov = req->io->rw.fast_iov;
1745                 memcpy(req->io->rw.iov, fast_iov,
1746                         sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
1747         }
1748 }
1749
1750 static int io_alloc_async_ctx(struct io_kiocb *req)
1751 {
1752         req->io = kmalloc(sizeof(*req->io), GFP_KERNEL);
1753         if (req->io) {
1754                 memcpy(&req->io->sqe, req->sqe, sizeof(req->io->sqe));
1755                 req->sqe = &req->io->sqe;
1756                 return 0;
1757         }
1758
1759         return 1;
1760 }
1761
1762 static void io_rw_async(struct io_wq_work **workptr)
1763 {
1764         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
1765         struct iovec *iov = NULL;
1766
1767         if (req->io->rw.iov != req->io->rw.fast_iov)
1768                 iov = req->io->rw.iov;
1769         io_wq_submit_work(workptr);
1770         kfree(iov);
1771 }
1772
1773 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
1774                              struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
1775                              struct iov_iter *iter)
1776 {
1777         if (!req->io && io_alloc_async_ctx(req))
1778                 return -ENOMEM;
1779
1780         io_req_map_rw(req, io_size, iovec, fast_iov, iter);
1781         req->work.func = io_rw_async;
1782         return 0;
1783 }
1784
1785 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
1786                         struct iov_iter *iter, bool force_nonblock)
1787 {
1788         ssize_t ret;
1789
1790         ret = io_prep_rw(req, force_nonblock);
1791         if (ret)
1792                 return ret;
1793
1794         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
1795                 return -EBADF;
1796
1797         return io_import_iovec(READ, req, iovec, iter);
1798 }
1799
1800 static int io_read(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
1801                    bool force_nonblock)
1802 {
1803         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
1804         struct kiocb *kiocb = &req->rw;
1805         struct iov_iter iter;
1806         struct file *file;
1807         size_t iov_count;
1808         ssize_t io_size, ret;
1809
1810         if (!req->io) {
1811                 ret = io_read_prep(req, &iovec, &iter, force_nonblock);
1812                 if (ret < 0)
1813                         return ret;
1814         } else {
1815                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, &iter);
1816                 if (ret < 0)
1817                         return ret;
1818         }
1819
1820         file = req->file;
1821         io_size = ret;
1822         if (req->flags & REQ_F_LINK)
1823                 req->result = io_size;
1824
1825         /*
1826          * If the file doesn't support async, mark it as REQ_F_MUST_PUNT so
1827          * we know to async punt it even if it was opened O_NONBLOCK
1828          */
1829         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(file)) {
1830                 req->flags |= REQ_F_MUST_PUNT;
1831                 goto copy_iov;
1832         }
1833
1834         iov_count = iov_iter_count(&iter);
1835         ret = rw_verify_area(READ, file, &kiocb->ki_pos, iov_count);
1836         if (!ret) {
1837                 ssize_t ret2;
1838
1839                 if (file->f_op->read_iter)
1840                         ret2 = call_read_iter(file, kiocb, &iter);
1841                 else
1842                         ret2 = loop_rw_iter(READ, file, kiocb, &iter);
1843
1844                 /*
1845                  * In case of a short read, punt to async. This can happen
1846                  * if we have data partially cached. Alternatively we can
1847                  * return the short read, in which case the application will
1848                  * need to issue another SQE and wait for it. That SQE will
1849                  * need async punt anyway, so it's more efficient to do it
1850                  * here.
1851                  */
1852                 if (force_nonblock && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT) &&
1853                     (req->flags & REQ_F_ISREG) &&
1854                     ret2 > 0 && ret2 < io_size)
1855                         ret2 = -EAGAIN;
1856                 /* Catch -EAGAIN return for forced non-blocking submission */
1857                 if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
1858                         kiocb_done(kiocb, ret2, nxt, req->in_async);
1859                 } else {
1860 copy_iov:
1861                         ret = io_setup_async_rw(req, io_size, iovec,
1862                                                 inline_vecs, &iter);
1863                         if (ret)
1864                                 goto out_free;
1865                         return -EAGAIN;
1866                 }
1867         }
1868 out_free:
1869         if (!io_wq_current_is_worker())
1870                 kfree(iovec);
1871         return ret;
1872 }
1873
1874 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
1875                          struct iov_iter *iter, bool force_nonblock)
1876 {
1877         ssize_t ret;
1878
1879         ret = io_prep_rw(req, force_nonblock);
1880         if (ret)
1881                 return ret;
1882
1883         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
1884                 return -EBADF;
1885
1886         return io_import_iovec(WRITE, req, iovec, iter);
1887 }
1888
1889 static int io_write(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
1890                     bool force_nonblock)
1891 {
1892         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
1893         struct kiocb *kiocb = &req->rw;
1894         struct iov_iter iter;
1895         struct file *file;
1896         size_t iov_count;
1897         ssize_t ret, io_size;
1898
1899         if (!req->io) {
1900                 ret = io_write_prep(req, &iovec, &iter, force_nonblock);
1901                 if (ret < 0)
1902                         return ret;
1903         } else {
1904                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, &iter);
1905                 if (ret < 0)
1906                         return ret;
1907         }
1908
1909         file = kiocb->ki_filp;
1910         io_size = ret;
1911         if (req->flags & REQ_F_LINK)
1912                 req->result = io_size;
1913
1914         /*
1915          * If the file doesn't support async, mark it as REQ_F_MUST_PUNT so
1916          * we know to async punt it even if it was opened O_NONBLOCK
1917          */
1918         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file)) {
1919                 req->flags |= REQ_F_MUST_PUNT;
1920                 goto copy_iov;
1921         }
1922
1923         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
1924         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
1925             (req->flags & REQ_F_ISREG))
1926                 goto copy_iov;
1927
1928         iov_count = iov_iter_count(&iter);
1929         ret = rw_verify_area(WRITE, file, &kiocb->ki_pos, iov_count);
1930         if (!ret) {
1931                 ssize_t ret2;
1932
1933                 /*
1934                  * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
1935                  * which will be released by another thread in
1936                  * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
1937                  * released so that it doesn't complain about the held lock when
1938                  * we return to userspace.
1939                  */
1940                 if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1941                         __sb_start_write(file_inode(file)->i_sb,
1942                                                 SB_FREEZE_WRITE, true);
1943                         __sb_writers_release(file_inode(file)->i_sb,
1944                                                 SB_FREEZE_WRITE);
1945                 }
1946                 kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
1947
1948                 if (file->f_op->write_iter)
1949                         ret2 = call_write_iter(file, kiocb, &iter);
1950                 else
1951                         ret2 = loop_rw_iter(WRITE, file, kiocb, &iter);
1952                 if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
1953                         kiocb_done(kiocb, ret2, nxt, req->in_async);
1954                 } else {
1955 copy_iov:
1956                         ret = io_setup_async_rw(req, io_size, iovec,
1957                                                 inline_vecs, &iter);
1958                         if (ret)
1959                                 goto out_free;
1960                         return -EAGAIN;
1961                 }
1962         }
1963 out_free:
1964         if (!io_wq_current_is_worker())
1965                 kfree(iovec);
1966         return ret;
1967 }
1968
1969 /*
1970  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
1971  */
1972 static int io_nop(struct io_kiocb *req)
1973 {
1974         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1975
1976         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1977                 return -EINVAL;
1978
1979         io_cqring_add_event(req, 0);
1980         io_put_req(req);
1981         return 0;
1982 }
1983
1984 static int io_prep_fsync(struct io_kiocb *req)
1985 {
1986         const struct io_uring_sqe *sqe = req->sqe;
1987         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1988
1989         if (req->flags & REQ_F_PREPPED)
1990                 return 0;
1991         if (!req->file)
1992                 return -EBADF;
1993
1994         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1995                 return -EINVAL;
1996         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
1997                 return -EINVAL;
1998
1999         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
2000         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
2001                 return -EINVAL;
2002
2003         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
2004         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
2005         req->flags |= REQ_F_PREPPED;
2006         return 0;
2007 }
2008
2009 static bool io_req_cancelled(struct io_kiocb *req)
2010 {
2011         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CANCEL) {
2012                 req_set_fail_links(req);
2013                 io_cqring_add_event(req, -ECANCELED);
2014                 io_put_req(req);
2015                 return true;
2016         }
2017
2018         return false;
2019 }
2020
2021 static void io_fsync_finish(struct io_wq_work **workptr)
2022 {
2023         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
2024         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
2025         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2026         int ret;
2027
2028         if (io_req_cancelled(req))
2029                 return;
2030
2031         ret = vfs_fsync_range(req->rw.ki_filp, req->sync.off,
2032                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
2033                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
2034         if (ret < 0)
2035                 req_set_fail_links(req);
2036         io_cqring_add_event(req, ret);
2037         io_put_req_find_next(req, &nxt);
2038         if (nxt)
2039                 *workptr = &nxt->work;
2040 }
2041
2042 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2043                     bool force_nonblock)
2044 {
2045         struct io_wq_work *work, *old_work;
2046         int ret;
2047
2048         ret = io_prep_fsync(req);
2049         if (ret)
2050                 return ret;
2051
2052         /* fsync always requires a blocking context */
2053         if (force_nonblock) {
2054                 io_put_req(req);
2055                 req->work.func = io_fsync_finish;
2056                 return -EAGAIN;
2057         }
2058
2059         work = old_work = &req->work;
2060         io_fsync_finish(&work);
2061         if (work && work != old_work)
2062                 *nxt = container_of(work, struct io_kiocb, work);
2063         return 0;
2064 }
2065
2066 static int io_prep_sfr(struct io_kiocb *req)
2067 {
2068         const struct io_uring_sqe *sqe = req->sqe;
2069         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2070
2071         if (req->flags & REQ_F_PREPPED)
2072                 return 0;
2073         if (!req->file)
2074                 return -EBADF;
2075
2076         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2077                 return -EINVAL;
2078         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
2079                 return -EINVAL;
2080
2081         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
2082         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
2083         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
2084         req->flags |= REQ_F_PREPPED;
2085         return 0;
2086 }
2087
2088 static void io_sync_file_range_finish(struct io_wq_work **workptr)
2089 {
2090         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
2091         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2092         int ret;
2093
2094         if (io_req_cancelled(req))
2095                 return;
2096
2097         ret = sync_file_range(req->rw.ki_filp, req->sync.off, req->sync.len,
2098                                 req->sync.flags);
2099         if (ret < 0)
2100                 req_set_fail_links(req);
2101         io_cqring_add_event(req, ret);
2102         io_put_req_find_next(req, &nxt);
2103         if (nxt)
2104                 *workptr = &nxt->work;
2105 }
2106
2107 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2108                               bool force_nonblock)
2109 {
2110         struct io_wq_work *work, *old_work;
2111         int ret;
2112
2113         ret = io_prep_sfr(req);
2114         if (ret)
2115                 return ret;
2116
2117         /* sync_file_range always requires a blocking context */
2118         if (force_nonblock) {
2119                 io_put_req(req);
2120                 req->work.func = io_sync_file_range_finish;
2121                 return -EAGAIN;
2122         }
2123
2124         work = old_work = &req->work;
2125         io_sync_file_range_finish(&work);
2126         if (work && work != old_work)
2127                 *nxt = container_of(work, struct io_kiocb, work);
2128         return 0;
2129 }
2130
2131 #if defined(CONFIG_NET)
2132 static void io_sendrecv_async(struct io_wq_work **workptr)
2133 {
2134         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
2135         struct iovec *iov = NULL;
2136
2137         if (req->io->rw.iov != req->io->rw.fast_iov)
2138                 iov = req->io->msg.iov;
2139         io_wq_submit_work(workptr);
2140         kfree(iov);
2141 }
2142 #endif
2143
2144 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, struct io_async_ctx *io)
2145 {
2146 #if defined(CONFIG_NET)
2147         const struct io_uring_sqe *sqe = req->sqe;
2148         struct user_msghdr __user *msg;
2149         unsigned flags;
2150
2151         flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
2152         msg = (struct user_msghdr __user *)(unsigned long) READ_ONCE(sqe->addr);
2153         io->msg.iov = io->msg.fast_iov;
2154         return sendmsg_copy_msghdr(&io->msg.msg, msg, flags, &io->msg.iov);
2155 #else
2156         return 0;
2157 #endif
2158 }
2159
2160 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2161                       bool force_nonblock)
2162 {
2163 #if defined(CONFIG_NET)
2164         const struct io_uring_sqe *sqe = req->sqe;
2165         struct io_async_msghdr *kmsg = NULL;
2166         struct socket *sock;
2167         int ret;
2168
2169         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2170                 return -EINVAL;
2171
2172         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
2173         if (sock) {
2174                 struct io_async_ctx io;
2175                 struct sockaddr_storage addr;
2176                 unsigned flags;
2177
2178                 flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
2179                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
2180                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2181                 else if (force_nonblock)
2182                         flags |= MSG_DONTWAIT;
2183
2184                 if (req->io) {
2185                         kmsg = &req->io->msg;
2186                         kmsg->msg.msg_name = &addr;
2187                         /* if iov is set, it's allocated already */
2188                         if (!kmsg->iov)
2189                                 kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
2190                         kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
2191                 } else {
2192                         kmsg = &io.msg;
2193                         kmsg->msg.msg_name = &addr;
2194                         ret = io_sendmsg_prep(req, &io);
2195                         if (ret)
2196                                 goto out;
2197                 }
2198
2199                 ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
2200                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN) {
2201                         if (req->io)
2202                                 return -EAGAIN;
2203                         if (io_alloc_async_ctx(req))
2204                                 return -ENOMEM;
2205                         memcpy(&req->io->msg, &io.msg, sizeof(io.msg));
2206                         req->work.func = io_sendrecv_async;
2207                         return -EAGAIN;
2208                 }
2209                 if (ret == -ERESTARTSYS)
2210                         ret = -EINTR;
2211         }
2212
2213 out:
2214         if (!io_wq_current_is_worker() && kmsg && kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
2215                 kfree(kmsg->iov);
2216         io_cqring_add_event(req, ret);
2217         if (ret < 0)
2218                 req_set_fail_links(req);
2219         io_put_req_find_next(req, nxt);
2220         return 0;
2221 #else
2222         return -EOPNOTSUPP;
2223 #endif
2224 }
2225
2226 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, struct io_async_ctx *io)
2227 {
2228 #if defined(CONFIG_NET)
2229         const struct io_uring_sqe *sqe = req->sqe;
2230         struct user_msghdr __user *msg;
2231         unsigned flags;
2232
2233         flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
2234         msg = (struct user_msghdr __user *)(unsigned long) READ_ONCE(sqe->addr);
2235         io->msg.iov = io->msg.fast_iov;
2236         return recvmsg_copy_msghdr(&io->msg.msg, msg, flags, &io->msg.uaddr,
2237                                         &io->msg.iov);
2238 #else
2239         return 0;
2240 #endif
2241 }
2242
2243 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2244                       bool force_nonblock)
2245 {
2246 #if defined(CONFIG_NET)
2247         const struct io_uring_sqe *sqe = req->sqe;
2248         struct io_async_msghdr *kmsg = NULL;
2249         struct socket *sock;
2250         int ret;
2251
2252         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2253                 return -EINVAL;
2254
2255         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
2256         if (sock) {
2257                 struct user_msghdr __user *msg;
2258                 struct io_async_ctx io;
2259                 struct sockaddr_storage addr;
2260                 unsigned flags;
2261
2262                 flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
2263                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
2264                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2265                 else if (force_nonblock)
2266                         flags |= MSG_DONTWAIT;
2267
2268                 msg = (struct user_msghdr __user *) (unsigned long)
2269                         READ_ONCE(sqe->addr);
2270                 if (req->io) {
2271                         kmsg = &req->io->msg;
2272                         kmsg->msg.msg_name = &addr;
2273                         /* if iov is set, it's allocated already */
2274                         if (!kmsg->iov)
2275                                 kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
2276                         kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
2277                 } else {
2278                         kmsg = &io.msg;
2279                         kmsg->msg.msg_name = &addr;
2280                         ret = io_recvmsg_prep(req, &io);
2281                         if (ret)
2282                                 goto out;
2283                 }
2284
2285                 ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, msg, kmsg->uaddr, flags);
2286                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN) {
2287                         if (req->io)
2288                                 return -EAGAIN;
2289                         if (io_alloc_async_ctx(req))
2290                                 return -ENOMEM;
2291                         memcpy(&req->io->msg, &io.msg, sizeof(io.msg));
2292                         req->work.func = io_sendrecv_async;
2293                         return -EAGAIN;
2294                 }
2295                 if (ret == -ERESTARTSYS)
2296                         ret = -EINTR;
2297         }
2298
2299 out:
2300         if (!io_wq_current_is_worker() && kmsg && kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
2301                 kfree(kmsg->iov);
2302         io_cqring_add_event(req, ret);
2303         if (ret < 0)
2304                 req_set_fail_links(req);
2305         io_put_req_find_next(req, nxt);
2306         return 0;
2307 #else
2308         return -EOPNOTSUPP;
2309 #endif
2310 }
2311
2312 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req)
2313 {
2314 #if defined(CONFIG_NET)
2315         const struct io_uring_sqe *sqe = req->sqe;
2316         struct io_accept *accept = &req->accept;
2317
2318         if (req->flags & REQ_F_PREPPED)
2319                 return 0;
2320
2321         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
2322                 return -EINVAL;
2323         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
2324                 return -EINVAL;
2325
2326         accept->addr = (struct sockaddr __user *)
2327                                 (unsigned long) READ_ONCE(sqe->addr);
2328         accept->addr_len = (int __user *) (unsigned long) READ_ONCE(sqe->addr2);
2329         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
2330         req->flags |= REQ_F_PREPPED;
2331         return 0;
2332 #else
2333         return -EOPNOTSUPP;
2334 #endif
2335 }
2336
2337 #if defined(CONFIG_NET)
2338 static int __io_accept(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2339                        bool force_nonblock)
2340 {
2341         struct io_accept *accept = &req->accept;
2342         unsigned file_flags;
2343         int ret;
2344
2345         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
2346         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
2347                                         accept->addr_len, accept->flags);
2348         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
2349                 return -EAGAIN;
2350         if (ret == -ERESTARTSYS)
2351                 ret = -EINTR;
2352         if (ret < 0)
2353                 req_set_fail_links(req);
2354         io_cqring_add_event(req, ret);
2355         io_put_req_find_next(req, nxt);
2356         return 0;
2357 }
2358
2359 static void io_accept_finish(struct io_wq_work **workptr)
2360 {
2361         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
2362         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2363
2364         if (io_req_cancelled(req))
2365                 return;
2366         __io_accept(req, &nxt, false);
2367         if (nxt)
2368                 *workptr = &nxt->work;
2369 }
2370 #endif
2371
2372 static int io_accept(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2373                      bool force_nonblock)
2374 {
2375 #if defined(CONFIG_NET)
2376         int ret;
2377
2378         ret = io_accept_prep(req);
2379         if (ret)
2380                 return ret;
2381
2382         ret = __io_accept(req, nxt, force_nonblock);
2383         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock) {
2384                 req->work.func = io_accept_finish;
2385                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NEEDS_FILES;
2386                 io_put_req(req);
2387                 return -EAGAIN;
2388         }
2389         return 0;
2390 #else
2391         return -EOPNOTSUPP;
2392 #endif
2393 }
2394
2395 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, struct io_async_ctx *io)
2396 {
2397 #if defined(CONFIG_NET)
2398         const struct io_uring_sqe *sqe = req->sqe;
2399         struct sockaddr __user *addr;
2400         int addr_len;
2401
2402         addr = (struct sockaddr __user *) (unsigned long) READ_ONCE(sqe->addr);
2403         addr_len = READ_ONCE(sqe->addr2);
2404         return move_addr_to_kernel(addr, addr_len, &io->connect.address);
2405 #else
2406         return 0;
2407 #endif
2408 }
2409
2410 static int io_connect(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2411                       bool force_nonblock)
2412 {
2413 #if defined(CONFIG_NET)
2414         const struct io_uring_sqe *sqe = req->sqe;
2415         struct io_async_ctx __io, *io;
2416         unsigned file_flags;
2417         int addr_len, ret;
2418
2419         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
2420                 return -EINVAL;
2421         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
2422                 return -EINVAL;
2423
2424         addr_len = READ_ONCE(sqe->addr2);
2425         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
2426
2427         if (req->io) {
2428                 io = req->io;
2429         } else {
2430                 ret = io_connect_prep(req, &__io);
2431                 if (ret)
2432                         goto out;
2433                 io = &__io;
2434         }
2435
2436         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->connect.address, addr_len,
2437                                         file_flags);
2438         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
2439                 if (req->io)
2440                         return -EAGAIN;
2441                 if (io_alloc_async_ctx(req)) {
2442                         ret = -ENOMEM;
2443                         goto out;
2444                 }
2445                 memcpy(&req->io->connect, &__io.connect, sizeof(__io.connect));
2446                 return -EAGAIN;
2447         }
2448         if (ret == -ERESTARTSYS)
2449                 ret = -EINTR;
2450 out:
2451         if (ret < 0)
2452                 req_set_fail_links(req);
2453         io_cqring_add_event(req, ret);
2454         io_put_req_find_next(req, nxt);
2455         return 0;
2456 #else
2457         return -EOPNOTSUPP;
2458 #endif
2459 }
2460
2461 static void io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
2462 {
2463         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
2464
2465         spin_lock(&poll->head->lock);
2466         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
2467         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
2468                 list_del_init(&poll->wait.entry);
2469                 io_queue_async_work(req);
2470         }
2471         spin_unlock(&poll->head->lock);
2472         hash_del(&req->hash_node);
2473 }
2474
2475 static void io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx)
2476 {
2477         struct hlist_node *tmp;
2478         struct io_kiocb *req;
2479         int i;
2480
2481         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2482         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
2483                 struct hlist_head *list;
2484
2485                 list = &ctx->cancel_hash[i];
2486                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node)
2487                         io_poll_remove_one(req);
2488         }
2489         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2490 }
2491
2492 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
2493 {
2494         struct hlist_head *list;
2495         struct io_kiocb *req;
2496
2497         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
2498         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
2499                 if (sqe_addr == req->user_data) {
2500                         io_poll_remove_one(req);
2501                         return 0;
2502                 }
2503         }
2504
2505         return -ENOENT;
2506 }
2507
2508 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req)
2509 {
2510         const struct io_uring_sqe *sqe = req->sqe;
2511
2512         if (req->flags & REQ_F_PREPPED)
2513                 return 0;
2514         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2515                 return -EINVAL;
2516         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
2517             sqe->poll_events)
2518                 return -EINVAL;
2519
2520         req->poll.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2521         req->flags |= REQ_F_PREPPED;
2522         return 0;
2523 }
2524
2525 /*
2526  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
2527  * and remove it if found.
2528  */
2529 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req)
2530 {
2531         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2532         u64 addr;
2533         int ret;
2534
2535         ret = io_poll_remove_prep(req);
2536         if (ret)
2537                 return ret;
2538
2539         addr = req->poll.addr;
2540         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2541         ret = io_poll_cancel(ctx, addr);
2542         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2543
2544         io_cqring_add_event(req, ret);
2545         if (ret < 0)
2546                 req_set_fail_links(req);
2547         io_put_req(req);
2548         return 0;
2549 }
2550
2551 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
2552 {
2553         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2554
2555         req->poll.done = true;
2556         if (error)
2557                 io_cqring_fill_event(req, error);
2558         else
2559                 io_cqring_fill_event(req, mangle_poll(mask));
2560         io_commit_cqring(ctx);
2561 }
2562
2563 static void io_poll_complete_work(struct io_wq_work **workptr)
2564 {
2565         struct io_wq_work *work = *workptr;
2566         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
2567         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
2568         struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
2569         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2570         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2571         __poll_t mask = 0;
2572         int ret = 0;
2573
2574         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL) {
2575                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
2576                 ret = -ECANCELED;
2577         } else if (READ_ONCE(poll->canceled)) {
2578                 ret = -ECANCELED;
2579         }
2580
2581         if (ret != -ECANCELED)
2582                 mask = vfs_poll(poll->file, &pt) & poll->events;
2583
2584         /*
2585          * Note that ->ki_cancel callers also delete iocb from active_reqs after
2586          * calling ->ki_cancel.  We need the ctx_lock roundtrip here to
2587          * synchronize with them.  In the cancellation case the list_del_init
2588          * itself is not actually needed, but harmless so we keep it in to
2589          * avoid further branches in the fast path.
2590          */
2591         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2592         if (!mask && ret != -ECANCELED) {
2593                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
2594                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2595                 return;
2596         }
2597         hash_del(&req->hash_node);
2598         io_poll_complete(req, mask, ret);
2599         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2600
2601         io_cqring_ev_posted(ctx);
2602
2603         if (ret < 0)
2604                 req_set_fail_links(req);
2605         io_put_req_find_next(req, &nxt);
2606         if (nxt)
2607                 *workptr = &nxt->work;
2608 }
2609
2610 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
2611                         void *key)
2612 {
2613         struct io_poll_iocb *poll = wait->private;
2614         struct io_kiocb *req = container_of(poll, struct io_kiocb, poll);
2615         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2616         __poll_t mask = key_to_poll(key);
2617         unsigned long flags;
2618
2619         /* for instances that support it check for an event match first: */
2620         if (mask && !(mask & poll->events))
2621                 return 0;
2622
2623         list_del_init(&poll->wait.entry);
2624
2625         /*
2626          * Run completion inline if we can. We're using trylock here because
2627          * we are violating the completion_lock -> poll wq lock ordering.
2628          * If we have a link timeout we're going to need the completion_lock
2629          * for finalizing the request, mark us as having grabbed that already.
2630          */
2631         if (mask && spin_trylock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags)) {
2632                 hash_del(&req->hash_node);
2633                 io_poll_complete(req, mask, 0);
2634                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
2635                 io_put_req(req);
2636                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
2637
2638                 io_cqring_ev_posted(ctx);
2639         } else {
2640                 io_queue_async_work(req);
2641         }
2642
2643         return 1;
2644 }
2645
2646 struct io_poll_table {
2647         struct poll_table_struct pt;
2648         struct io_kiocb *req;
2649         int error;
2650 };
2651
2652 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
2653                                struct poll_table_struct *p)
2654 {
2655         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
2656
2657         if (unlikely(pt->req->poll.head)) {
2658                 pt->error = -EINVAL;
2659                 return;
2660         }
2661
2662         pt->error = 0;
2663         pt->req->poll.head = head;
2664         add_wait_queue(head, &pt->req->poll.wait);
2665 }
2666
2667 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
2668 {
2669         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2670         struct hlist_head *list;
2671
2672         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
2673         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
2674 }
2675
2676 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req)
2677 {
2678         const struct io_uring_sqe *sqe = req->sqe;
2679         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
2680         u16 events;
2681
2682         if (req->flags & REQ_F_PREPPED)
2683                 return 0;
2684         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2685                 return -EINVAL;
2686         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
2687                 return -EINVAL;
2688         if (!poll->file)
2689                 return -EBADF;
2690
2691         req->flags |= REQ_F_PREPPED;
2692         events = READ_ONCE(sqe->poll_events);
2693         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP;
2694         return 0;
2695 }
2696
2697 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
2698 {
2699         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
2700         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2701         struct io_poll_table ipt;
2702         bool cancel = false;
2703         __poll_t mask;
2704         int ret;
2705
2706         ret = io_poll_add_prep(req);
2707         if (ret)
2708                 return ret;
2709
2710         INIT_IO_WORK(&req->work, io_poll_complete_work);
2711         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
2712
2713         poll->head = NULL;
2714         poll->done = false;
2715         poll->canceled = false;
2716
2717         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
2718         ipt.pt._key = poll->events;
2719         ipt.req = req;
2720         ipt.error = -EINVAL; /* same as no support for IOCB_CMD_POLL */
2721
2722         /* initialized the list so that we can do list_empty checks */
2723         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
2724         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, io_poll_wake);
2725         poll->wait.private = poll;
2726
2727         INIT_LIST_HEAD(&req->list);
2728
2729         mask = vfs_poll(poll->file, &ipt.pt) & poll->events;
2730
2731         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2732         if (likely(poll->head)) {
2733                 spin_lock(&poll->head->lock);
2734                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
2735                         if (ipt.error)
2736                                 cancel = true;
2737                         ipt.error = 0;
2738                         mask = 0;
2739                 }
2740                 if (mask || ipt.error)
2741                         list_del_init(&poll->wait.entry);
2742                 else if (cancel)
2743                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
2744                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
2745                         io_poll_req_insert(req);
2746                 spin_unlock(&poll->head->lock);
2747         }
2748         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
2749                 ipt.error = 0;
2750                 io_poll_complete(req, mask, 0);
2751         }
2752         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2753
2754         if (mask) {
2755                 io_cqring_ev_posted(ctx);
2756                 io_put_req_find_next(req, nxt);
2757         }
2758         return ipt.error;
2759 }
2760
2761 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
2762 {
2763         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
2764                                                 struct io_timeout_data, timer);
2765         struct io_kiocb *req = data->req;
2766         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2767         unsigned long flags;
2768
2769         atomic_inc(&ctx->cq_timeouts);
2770
2771         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
2772         /*
2773          * We could be racing with timeout deletion. If the list is empty,
2774          * then timeout lookup already found it and will be handling it.
2775          */
2776         if (!list_empty(&req->list)) {
2777                 struct io_kiocb *prev;
2778
2779                 /*
2780                  * Adjust the reqs sequence before the current one because it
2781                  * will consume a slot in the cq_ring and the cq_tail
2782                  * pointer will be increased, otherwise other timeout reqs may
2783                  * return in advance without waiting for enough wait_nr.
2784                  */
2785                 prev = req;
2786                 list_for_each_entry_continue_reverse(prev, &ctx->timeout_list, list)
2787                         prev->sequence++;
2788                 list_del_init(&req->list);
2789         }
2790
2791         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
2792         io_commit_cqring(ctx);
2793         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
2794
2795         io_cqring_ev_posted(ctx);
2796         req_set_fail_links(req);
2797         io_put_req(req);
2798         return HRTIMER_NORESTART;
2799 }
2800
2801 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
2802 {
2803         struct io_kiocb *req;
2804         int ret = -ENOENT;
2805
2806         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, list) {
2807                 if (user_data == req->user_data) {
2808                         list_del_init(&req->list);
2809                         ret = 0;
2810                         break;
2811                 }
2812         }
2813
2814         if (ret == -ENOENT)
2815                 return ret;
2816
2817         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
2818         if (ret == -1)
2819                 return -EALREADY;
2820
2821         req_set_fail_links(req);
2822         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
2823         io_put_req(req);
2824         return 0;
2825 }
2826
2827 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req)
2828 {
2829         const struct io_uring_sqe *sqe = req->sqe;
2830
2831         if (req->flags & REQ_F_PREPPED)
2832                 return 0;
2833         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2834                 return -EINVAL;
2835         if (sqe->flags || sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
2836                 return -EINVAL;
2837
2838         req->timeout.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2839         req->timeout.flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
2840         if (req->timeout.flags)
2841                 return -EINVAL;
2842
2843         req->flags |= REQ_F_PREPPED;
2844         return 0;
2845 }
2846
2847 /*
2848  * Remove or update an existing timeout command
2849  */
2850 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req)
2851 {
2852         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2853         int ret;
2854
2855         ret = io_timeout_remove_prep(req);
2856         if (ret)
2857                 return ret;
2858
2859         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2860         ret = io_timeout_cancel(ctx, req->timeout.addr);
2861
2862         io_cqring_fill_event(req, ret);
2863         io_commit_cqring(ctx);
2864         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2865         io_cqring_ev_posted(ctx);
2866         if (ret < 0)
2867                 req_set_fail_links(req);
2868         io_put_req(req);
2869         return 0;
2870 }
2871
2872 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, struct io_async_ctx *io,
2873                            bool is_timeout_link)
2874 {
2875         const struct io_uring_sqe *sqe = req->sqe;
2876         struct io_timeout_data *data;
2877         unsigned flags;
2878
2879         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2880                 return -EINVAL;
2881         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
2882                 return -EINVAL;
2883         if (sqe->off && is_timeout_link)
2884                 return -EINVAL;
2885         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
2886         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
2887                 return -EINVAL;
2888
2889         data = &io->timeout;
2890         data->req = req;
2891         req->flags |= REQ_F_TIMEOUT;
2892
2893         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
2894                 return -EFAULT;
2895
2896         if (flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
2897                 data->mode = HRTIMER_MODE_ABS;
2898         else
2899                 data->mode = HRTIMER_MODE_REL;
2900
2901         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
2902         return 0;
2903 }
2904
2905 static int io_timeout(struct io_kiocb *req)
2906 {
2907         const struct io_uring_sqe *sqe = req->sqe;
2908         unsigned count;
2909         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2910         struct io_timeout_data *data;
2911         struct list_head *entry;
2912         unsigned span = 0;
2913         int ret;
2914
2915         if (!req->io) {
2916                 if (io_alloc_async_ctx(req))
2917                         return -ENOMEM;
2918                 ret = io_timeout_prep(req, req->io, false);
2919                 if (ret)
2920                         return ret;
2921         }
2922         data = &req->io->timeout;
2923
2924         /*
2925          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
2926          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
2927          * a pure timeout request, sequence isn't used.
2928          */
2929         count = READ_ONCE(sqe->off);
2930         if (!count) {
2931                 req->flags |= REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ;
2932                 spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2933                 entry = ctx->timeout_list.prev;
2934                 goto add;
2935         }
2936
2937         req->sequence = ctx->cached_sq_head + count - 1;
2938         data->seq_offset = count;
2939
2940         /*
2941          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
2942          * the one we need first.
2943          */
2944         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2945         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
2946                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb, list);
2947                 unsigned nxt_sq_head;
2948                 long long tmp, tmp_nxt;
2949                 u32 nxt_offset = nxt->io->timeout.seq_offset;
2950
2951                 if (nxt->flags & REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ)
2952                         continue;
2953
2954                 /*
2955                  * Since cached_sq_head + count - 1 can overflow, use type long
2956                  * long to store it.
2957                  */
2958                 tmp = (long long)ctx->cached_sq_head + count - 1;
2959                 nxt_sq_head = nxt->sequence - nxt_offset + 1;
2960                 tmp_nxt = (long long)nxt_sq_head + nxt_offset - 1;
2961
2962                 /*
2963                  * cached_sq_head may overflow, and it will never overflow twice
2964                  * once there is some timeout req still be valid.
2965                  */
2966                 if (ctx->cached_sq_head < nxt_sq_head)
2967                         tmp += UINT_MAX;
2968
2969                 if (tmp > tmp_nxt)
2970                         break;
2971
2972                 /*
2973                  * Sequence of reqs after the insert one and itself should
2974                  * be adjusted because each timeout req consumes a slot.
2975                  */
2976                 span++;
2977                 nxt->sequence++;
2978         }
2979         req->sequence -= span;
2980 add:
2981         list_add(&req->list, entry);
2982         data->timer.function = io_timeout_fn;
2983         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
2984         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2985         return 0;
2986 }
2987
2988 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
2989 {
2990         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
2991
2992         return req->user_data == (unsigned long) data;
2993 }
2994
2995 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
2996 {
2997         enum io_wq_cancel cancel_ret;
2998         int ret = 0;
2999
3000         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr);
3001         switch (cancel_ret) {
3002         case IO_WQ_CANCEL_OK:
3003                 ret = 0;
3004                 break;
3005         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
3006                 ret = -EALREADY;
3007                 break;
3008         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
3009                 ret = -ENOENT;
3010                 break;
3011         }
3012
3013         return ret;
3014 }
3015
3016 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
3017                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
3018                                      struct io_kiocb **nxt, int success_ret)
3019 {
3020         unsigned long flags;
3021         int ret;
3022
3023         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
3024         if (ret != -ENOENT) {
3025                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
3026                 goto done;
3027         }
3028
3029         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
3030         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
3031         if (ret != -ENOENT)
3032                 goto done;
3033         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
3034 done:
3035         if (!ret)
3036                 ret = success_ret;
3037         io_cqring_fill_event(req, ret);
3038         io_commit_cqring(ctx);
3039         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
3040         io_cqring_ev_posted(ctx);
3041
3042         if (ret < 0)
3043                 req_set_fail_links(req);
3044         io_put_req_find_next(req, nxt);
3045 }
3046
3047 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req)
3048 {
3049         const struct io_uring_sqe *sqe = req->sqe;
3050
3051         if (req->flags & REQ_F_PREPPED)
3052                 return 0;
3053         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3054                 return -EINVAL;
3055         if (sqe->flags || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len ||
3056             sqe->cancel_flags)
3057                 return -EINVAL;
3058
3059         req->flags |= REQ_F_PREPPED;
3060         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3061         return 0;
3062 }
3063
3064 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
3065 {
3066         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3067         int ret;
3068
3069         ret = io_async_cancel_prep(req);
3070         if (ret)
3071                 return ret;
3072
3073         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, nxt, 0);
3074         return 0;
3075 }
3076
3077 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req)
3078 {
3079         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3080         struct io_async_ctx *io = req->io;
3081         struct iov_iter iter;
3082         ssize_t ret;
3083
3084         switch (req->opcode) {
3085         case IORING_OP_READV:
3086         case IORING_OP_READ_FIXED:
3087                 /* ensure prep does right import */
3088                 req->io = NULL;
3089                 ret = io_read_prep(req, &iovec, &iter, true);
3090                 req->io = io;
3091                 if (ret < 0)
3092                         break;
3093                 io_req_map_rw(req, ret, iovec, inline_vecs, &iter);
3094                 ret = 0;
3095                 break;
3096         case IORING_OP_WRITEV:
3097         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
3098                 /* ensure prep does right import */
3099                 req->io = NULL;
3100                 ret = io_write_prep(req, &iovec, &iter, true);
3101                 req->io = io;
3102                 if (ret < 0)
3103                         break;
3104                 io_req_map_rw(req, ret, iovec, inline_vecs, &iter);
3105                 ret = 0;
3106                 break;
3107         case IORING_OP_POLL_ADD:
3108                 ret = io_poll_add_prep(req);
3109                 break;
3110         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
3111                 ret = io_poll_remove_prep(req);
3112                 break;
3113         case IORING_OP_FSYNC:
3114                 ret = io_prep_fsync(req);
3115                 break;
3116         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
3117                 ret = io_prep_sfr(req);
3118                 break;
3119         case IORING_OP_SENDMSG:
3120                 ret = io_sendmsg_prep(req, io);
3121                 break;
3122         case IORING_OP_RECVMSG:
3123                 ret = io_recvmsg_prep(req, io);
3124                 break;
3125         case IORING_OP_CONNECT:
3126                 ret = io_connect_prep(req, io);
3127                 break;
3128         case IORING_OP_TIMEOUT:
3129                 ret = io_timeout_prep(req, io, false);
3130                 break;
3131         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
3132                 ret = io_timeout_remove_prep(req);
3133                 break;
3134         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
3135                 ret = io_async_cancel_prep(req);
3136                 break;
3137         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
3138                 ret = io_timeout_prep(req, io, true);
3139                 break;
3140         case IORING_OP_ACCEPT:
3141                 ret = io_accept_prep(req);
3142                 break;
3143         default:
3144                 ret = 0;
3145                 break;
3146         }
3147
3148         return ret;
3149 }
3150
3151 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req)
3152 {
3153         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3154         int ret;
3155
3156         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
3157         if (!req_need_defer(req) && list_empty(&ctx->defer_list))
3158                 return 0;
3159
3160         if (io_alloc_async_ctx(req))
3161                 return -EAGAIN;
3162
3163         ret = io_req_defer_prep(req);
3164         if (ret < 0)
3165                 return ret;
3166
3167         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
3168         if (!req_need_defer(req) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
3169                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
3170                 return 0;
3171         }
3172
3173         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
3174         list_add_tail(&req->list, &ctx->defer_list);
3175         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
3176         return -EIOCBQUEUED;
3177 }
3178
3179 __attribute__((nonnull))
3180 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
3181                         bool force_nonblock)
3182 {
3183         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3184         int ret;
3185
3186         switch (req->opcode) {
3187         case IORING_OP_NOP:
3188                 ret = io_nop(req);
3189                 break;
3190         case IORING_OP_READV:
3191                 if (unlikely(req->sqe->buf_index))
3192                         return -EINVAL;
3193                 ret = io_read(req, nxt, force_nonblock);
3194                 break;
3195         case IORING_OP_WRITEV:
3196                 if (unlikely(req->sqe->buf_index))
3197                         return -EINVAL;
3198                 ret = io_write(req, nxt, force_nonblock);
3199                 break;
3200         case IORING_OP_READ_FIXED:
3201                 ret = io_read(req, nxt, force_nonblock);
3202                 break;
3203         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
3204                 ret = io_write(req, nxt, force_nonblock);
3205                 break;
3206         case IORING_OP_FSYNC:
3207                 ret = io_fsync(req, nxt, force_nonblock);
3208                 break;
3209         case IORING_OP_POLL_ADD:
3210                 ret = io_poll_add(req, nxt);
3211                 break;
3212         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
3213                 ret = io_poll_remove(req);
3214                 break;
3215         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
3216                 ret = io_sync_file_range(req, nxt, force_nonblock);
3217                 break;
3218         case IORING_OP_SENDMSG:
3219                 ret = io_sendmsg(req, nxt, force_nonblock);
3220                 break;
3221         case IORING_OP_RECVMSG:
3222                 ret = io_recvmsg(req, nxt, force_nonblock);
3223                 break;
3224         case IORING_OP_TIMEOUT:
3225                 ret = io_timeout(req);
3226                 break;
3227         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
3228                 ret = io_timeout_remove(req);
3229                 break;
3230         case IORING_OP_ACCEPT:
3231                 ret = io_accept(req, nxt, force_nonblock);
3232                 break;
3233         case IORING_OP_CONNECT:
3234                 ret = io_connect(req, nxt, force_nonblock);
3235                 break;
3236         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
3237                 ret = io_async_cancel(req, nxt);
3238                 break;
3239         default:
3240                 ret = -EINVAL;
3241                 break;
3242         }
3243
3244         if (ret)
3245                 return ret;
3246
3247         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
3248                 if (req->result == -EAGAIN)
3249                         return -EAGAIN;
3250
3251                 io_iopoll_req_issued(req);
3252         }
3253
3254         return 0;
3255 }
3256
3257 static void io_link_work_cb(struct io_wq_work **workptr)
3258 {
3259         struct io_wq_work *work = *workptr;
3260         struct io_kiocb *link = work->data;
3261
3262         io_queue_linked_timeout(link);
3263         work->func = io_wq_submit_work;
3264 }
3265
3266 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work **workptr)
3267 {
3268         struct io_wq_work *work = *workptr;
3269         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
3270         struct io_kiocb *nxt = NULL;
3271         int ret = 0;
3272
3273         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3274         req->rw.ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3275
3276         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
3277                 ret = -ECANCELED;
3278
3279         if (!ret) {
3280                 req->has_user = (work->flags & IO_WQ_WORK_HAS_MM) != 0;
3281                 req->in_async = true;
3282                 do {
3283                         ret = io_issue_sqe(req, &nxt, false);
3284                         /*
3285                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
3286                          * forcing a sync submission from here, since we can't
3287                          * wait for request slots on the block side.
3288                          */
3289                         if (ret != -EAGAIN)
3290                                 break;
3291                         cond_resched();
3292                 } while (1);
3293         }
3294
3295         /* drop submission reference */
3296         io_put_req(req);
3297
3298         if (ret) {
3299                 req_set_fail_links(req);
3300                 io_cqring_add_event(req, ret);
3301                 io_put_req(req);
3302         }
3303
3304         /* if a dependent link is ready, pass it back */
3305         if (!ret && nxt) {
3306                 struct io_kiocb *link;
3307
3308                 io_prep_async_work(nxt, &link);
3309                 *workptr = &nxt->work;
3310                 if (link) {
3311                         nxt->work.flags |= IO_WQ_WORK_CB;
3312                         nxt->work.func = io_link_work_cb;
3313                         nxt->work.data = link;
3314                 }
3315         }
3316 }
3317
3318 static bool io_req_op_valid(int op)
3319 {
3320         return op >= IORING_OP_NOP && op < IORING_OP_LAST;
3321 }
3322
3323 static int io_req_needs_file(struct io_kiocb *req)
3324 {
3325         switch (req->opcode) {
3326         case IORING_OP_NOP:
3327         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
3328         case IORING_OP_TIMEOUT:
3329         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
3330         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
3331         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
3332                 return 0;
3333         default:
3334                 if (io_req_op_valid(req->opcode))
3335                         return 1;
3336                 return -EINVAL;
3337         }
3338 }
3339
3340 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
3341                                               int index)
3342 {
3343         struct fixed_file_table *table;
3344
3345         table = &ctx->file_table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
3346         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
3347 }
3348
3349 static int io_req_set_file(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req)
3350 {
3351         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3352         unsigned flags;
3353         int fd, ret;
3354
3355         flags = READ_ONCE(req->sqe->flags);
3356         fd = READ_ONCE(req->sqe->fd);
3357
3358         if (flags & IOSQE_IO_DRAIN)
3359                 req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
3360
3361         ret = io_req_needs_file(req);
3362         if (ret <= 0)
3363                 return ret;
3364
3365         if (flags & IOSQE_FIXED_FILE) {
3366                 if (unlikely(!ctx->file_table ||
3367                     (unsigned) fd >= ctx->nr_user_files))
3368                         return -EBADF;
3369                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
3370                 req->file = io_file_from_index(ctx, fd);
3371                 if (!req->file)
3372                         return -EBADF;
3373                 req->flags |= REQ_F_FIXED_FILE;
3374         } else {
3375                 if (req->needs_fixed_file)
3376                         return -EBADF;
3377                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
3378                 req->file = io_file_get(state, fd);
3379                 if (unlikely(!req->file))
3380                         return -EBADF;
3381         }
3382
3383         return 0;
3384 }
3385
3386 static int io_grab_files(struct io_kiocb *req)
3387 {
3388         int ret = -EBADF;
3389         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3390
3391         rcu_read_lock();
3392         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
3393         /*
3394          * We use the f_ops->flush() handler to ensure that we can flush
3395          * out work accessing these files if the fd is closed. Check if
3396          * the fd has changed since we started down this path, and disallow
3397          * this operation if it has.
3398          */
3399         if (fcheck(req->ring_fd) == req->ring_file) {
3400                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
3401                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
3402                 req->work.files = current->files;
3403                 ret = 0;
3404         }
3405         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
3406         rcu_read_unlock();
3407
3408         return ret;
3409 }
3410
3411 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
3412 {
3413         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
3414                                                 struct io_timeout_data, timer);
3415         struct io_kiocb *req = data->req;
3416         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3417         struct io_kiocb *prev = NULL;
3418         unsigned long flags;
3419
3420         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
3421
3422         /*
3423          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
3424          * race with the completion of the linked work.
3425          */
3426         if (!list_empty(&req->link_list)) {
3427                 prev = list_entry(req->link_list.prev, struct io_kiocb,
3428                                   link_list);
3429                 if (refcount_inc_not_zero(&prev->refs)) {
3430                         list_del_init(&req->link_list);
3431                         prev->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
3432                 } else
3433                         prev = NULL;
3434         }
3435
3436         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
3437
3438         if (prev) {
3439                 req_set_fail_links(prev);
3440                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, NULL,
3441                                                 -ETIME);
3442                 io_put_req(prev);
3443         } else {
3444                 io_cqring_add_event(req, -ETIME);
3445                 io_put_req(req);
3446         }
3447         return HRTIMER_NORESTART;
3448 }
3449
3450 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
3451 {
3452         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3453
3454         /*
3455          * If the list is now empty, then our linked request finished before
3456          * we got a chance to setup the timer
3457          */
3458         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
3459         if (!list_empty(&req->link_list)) {
3460                 struct io_timeout_data *data = &req->io->timeout;
3461
3462                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
3463                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
3464                                 data->mode);
3465         }
3466         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
3467
3468         /* drop submission reference */
3469         io_put_req(req);
3470 }
3471
3472 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
3473 {
3474         struct io_kiocb *nxt;
3475
3476         if (!(req->flags & REQ_F_LINK))
3477                 return NULL;
3478
3479         nxt = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
3480                                         link_list);
3481         if (!nxt || nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
3482                 return NULL;
3483
3484         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
3485         return nxt;
3486 }
3487
3488 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
3489 {
3490         struct io_kiocb *linked_timeout;
3491         struct io_kiocb *nxt = NULL;
3492         int ret;
3493
3494 again:
3495         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
3496
3497         ret = io_issue_sqe(req, &nxt, true);
3498
3499         /*
3500          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
3501          * doesn't support non-blocking read/write attempts
3502          */
3503         if (ret == -EAGAIN && (!(req->flags & REQ_F_NOWAIT) ||
3504             (req->flags & REQ_F_MUST_PUNT))) {
3505                 if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_NEEDS_FILES) {
3506                         ret = io_grab_files(req);
3507                         if (ret)
3508                                 goto err;
3509                 }
3510
3511                 /*
3512                  * Queued up for async execution, worker will release
3513                  * submit reference when the iocb is actually submitted.
3514                  */
3515                 io_queue_async_work(req);
3516                 goto done_req;
3517         }
3518
3519 err:
3520         /* drop submission reference */
3521         io_put_req(req);
3522
3523         if (linked_timeout) {
3524                 if (!ret)
3525                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
3526                 else
3527                         io_put_req(linked_timeout);
3528         }
3529
3530         /* and drop final reference, if we failed */
3531         if (ret) {
3532                 io_cqring_add_event(req, ret);
3533                 req_set_fail_links(req);
3534                 io_put_req(req);
3535         }
3536 done_req:
3537         if (nxt) {
3538                 req = nxt;
3539                 nxt = NULL;
3540                 goto again;
3541         }
3542 }
3543
3544 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
3545 {
3546         int ret;
3547
3548         if (unlikely(req->ctx->drain_next)) {
3549                 req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
3550                 req->ctx->drain_next = false;
3551         }
3552         req->ctx->drain_next = (req->flags & REQ_F_DRAIN_LINK);
3553
3554         ret = io_req_defer(req);
3555         if (ret) {
3556                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
3557                         io_cqring_add_event(req, ret);
3558                         req_set_fail_links(req);
3559                         io_double_put_req(req);
3560                 }
3561         } else
3562                 __io_queue_sqe(req);
3563 }
3564
3565 static inline void io_queue_link_head(struct io_kiocb *req)
3566 {
3567         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
3568                 io_cqring_add_event(req, -ECANCELED);
3569                 io_double_put_req(req);
3570         } else
3571                 io_queue_sqe(req);
3572 }
3573
3574 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
3575                                 IOSQE_IO_HARDLINK)
3576
3577 static bool io_submit_sqe(struct io_kiocb *req, struct io_submit_state *state,
3578                           struct io_kiocb **link)
3579 {
3580         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3581         int ret;
3582
3583         /* enforce forwards compatibility on users */
3584         if (unlikely(req->sqe->flags & ~SQE_VALID_FLAGS)) {
3585                 ret = -EINVAL;
3586                 goto err_req;
3587         }
3588
3589         ret = io_req_set_file(state, req);
3590         if (unlikely(ret)) {
3591 err_req:
3592                 io_cqring_add_event(req, ret);
3593                 io_double_put_req(req);
3594                 return false;
3595         }
3596
3597         /*
3598          * If we already have a head request, queue this one for async
3599          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
3600          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
3601          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
3602          * conditions are true (normal request), then just queue it.
3603          */
3604         if (*link) {
3605                 struct io_kiocb *prev = *link;
3606
3607                 if (req->sqe->flags & IOSQE_IO_DRAIN)
3608                         (*link)->flags |= REQ_F_DRAIN_LINK | REQ_F_IO_DRAIN;
3609
3610                 if (req->sqe->flags & IOSQE_IO_HARDLINK)
3611                         req->flags |= REQ_F_HARDLINK;
3612
3613                 if (io_alloc_async_ctx(req)) {
3614                         ret = -EAGAIN;
3615                         goto err_req;
3616                 }
3617
3618                 ret = io_req_defer_prep(req);
3619                 if (ret) {
3620                         /* fail even hard links since we don't submit */
3621                         prev->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
3622                         goto err_req;
3623                 }
3624                 trace_io_uring_link(ctx, req, prev);
3625                 list_add_tail(&req->link_list, &prev->link_list);
3626         } else if (req->sqe->flags & (IOSQE_IO_LINK|IOSQE_IO_HARDLINK)) {
3627                 req->flags |= REQ_F_LINK;
3628                 if (req->sqe->flags & IOSQE_IO_HARDLINK)
3629                         req->flags |= REQ_F_HARDLINK;
3630
3631                 INIT_LIST_HEAD(&req->link_list);
3632                 *link = req;
3633         } else {
3634                 io_queue_sqe(req);
3635         }
3636
3637         return true;
3638 }
3639
3640 /*
3641  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
3642  */
3643 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state)
3644 {
3645         blk_finish_plug(&state->plug);
3646         io_file_put(state);
3647         if (state->free_reqs)
3648                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs,
3649                                         &state->reqs[state->cur_req]);
3650 }
3651
3652 /*
3653  * Start submission side cache.
3654  */
3655 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
3656                                   unsigned int max_ios)
3657 {
3658         blk_start_plug(&state->plug);
3659         state->free_reqs = 0;
3660         state->file = NULL;
3661         state->ios_left = max_ios;
3662 }
3663
3664 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
3665 {
3666         struct io_rings *rings = ctx->rings;
3667
3668         if (ctx->cached_sq_head != READ_ONCE(rings->sq.head)) {
3669                 /*
3670                  * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
3671                  * since once we write the new head, the application could
3672                  * write new data to them.
3673                  */
3674                 smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
3675         }
3676 }
3677
3678 /*
3679  * Fetch an sqe, if one is available. Note that req->sqe will point to memory
3680  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
3681  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
3682  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
3683  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
3684  * prevent a re-load down the line.
3685  */
3686 static bool io_get_sqring(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req)
3687 {
3688         struct io_rings *rings = ctx->rings;
3689         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
3690         unsigned head;
3691
3692         /*
3693          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
3694          *
3695          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
3696          *    head updates.
3697          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
3698          *    though the application is the one updating it.
3699          */
3700         head = ctx->cached_sq_head;
3701         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
3702         if (unlikely(head == smp_load_acquire(&rings->sq.tail)))
3703                 return false;
3704
3705         head = READ_ONCE(sq_array[head & ctx->sq_mask]);
3706         if (likely(head < ctx->sq_entries)) {
3707                 /*
3708                  * All io need record the previous position, if LINK vs DARIN,
3709                  * it can be used to mark the position of the first IO in the
3710                  * link list.
3711                  */
3712                 req->sequence = ctx->cached_sq_head;
3713                 req->sqe = &ctx->sq_sqes[head];
3714                 req->opcode = READ_ONCE(req->sqe->opcode);
3715                 req->user_data = READ_ONCE(req->sqe->user_data);
3716                 ctx->cached_sq_head++;
3717                 return true;
3718         }
3719
3720         /* drop invalid entries */
3721         ctx->cached_sq_head++;
3722         ctx->cached_sq_dropped++;
3723         WRITE_ONCE(rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
3724         return false;
3725 }
3726
3727 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr,
3728                           struct file *ring_file, int ring_fd,
3729                           struct mm_struct **mm, bool async)
3730 {
3731         struct io_submit_state state, *statep = NULL;
3732         struct io_kiocb *link = NULL;
3733         int i, submitted = 0;
3734         bool mm_fault = false;
3735
3736         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
3737         if (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list) &&
3738             !io_cqring_overflow_flush(ctx, false))
3739                 return -EBUSY;
3740
3741         if (nr > IO_PLUG_THRESHOLD) {
3742                 io_submit_state_start(&state, nr);
3743                 statep = &state;
3744         }
3745
3746         for (i = 0; i < nr; i++) {
3747                 struct io_kiocb *req;
3748                 unsigned int sqe_flags;
3749
3750                 req = io_get_req(ctx, statep);
3751                 if (unlikely(!req)) {
3752                         if (!submitted)
3753                                 submitted = -EAGAIN;
3754                         break;
3755                 }
3756                 if (!io_get_sqring(ctx, req)) {
3757                         __io_free_req(req);
3758                         break;
3759                 }
3760
3761                 if (io_req_needs_user(req) && !*mm) {
3762                         mm_fault = mm_fault || !mmget_not_zero(ctx->sqo_mm);
3763                         if (!mm_fault) {
3764                                 use_mm(ctx->sqo_mm);
3765                                 *mm = ctx->sqo_mm;
3766                         }
3767                 }
3768
3769                 submitted++;
3770                 sqe_flags = req->sqe->flags;
3771
3772                 req->ring_file = ring_file;
3773                 req->ring_fd = ring_fd;
3774                 req->has_user = *mm != NULL;
3775                 req->in_async = async;
3776                 req->needs_fixed_file = async;
3777                 trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->user_data, true, async);
3778                 if (!io_submit_sqe(req, statep, &link))
3779                         break;
3780                 /*
3781                  * If previous wasn't linked and we have a linked command,
3782                  * that's the end of the chain. Submit the previous link.
3783                  */
3784                 if (!(sqe_flags & (IOSQE_IO_LINK|IOSQE_IO_HARDLINK)) && link) {
3785                         io_queue_link_head(link);
3786                         link = NULL;
3787                 }
3788         }
3789
3790         if (link)
3791                 io_queue_link_head(link);
3792         if (statep)
3793                 io_submit_state_end(&state);
3794
3795          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
3796         io_commit_sqring(ctx);
3797
3798         return submitted;
3799 }
3800
3801 static int io_sq_thread(void *data)
3802 {
3803         struct io_ring_ctx *ctx = data;
3804         struct mm_struct *cur_mm = NULL;
3805         const struct cred *old_cred;
3806         mm_segment_t old_fs;
3807         DEFINE_WAIT(wait);
3808         unsigned inflight;
3809         unsigned long timeout;
3810         int ret;
3811
3812         complete(&ctx->completions[1]);
3813
3814         old_fs = get_fs();
3815         set_fs(USER_DS);
3816         old_cred = override_creds(ctx->creds);
3817
3818         ret = timeout = inflight = 0;
3819         while (!kthread_should_park()) {
3820                 unsigned int to_submit;
3821
3822                 if (inflight) {
3823                         unsigned nr_events = 0;
3824
3825                         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
3826                                 /*
3827                                  * inflight is the count of the maximum possible
3828                                  * entries we submitted, but it can be smaller
3829                                  * if we dropped some of them. If we don't have
3830                                  * poll entries available, then we know that we
3831                                  * have nothing left to poll for. Reset the
3832                                  * inflight count to zero in that case.
3833                                  */
3834                                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3835                                 if (!list_empty(&ctx->poll_list))
3836                                         __io_iopoll_check(ctx, &nr_events, 0);
3837                                 else
3838                                         inflight = 0;
3839                                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3840                         } else {
3841                                 /*
3842                                  * Normal IO, just pretend everything completed.
3843                                  * We don't have to poll completions for that.
3844                                  */
3845                                 nr_events = inflight;
3846                         }
3847
3848                         inflight -= nr_events;
3849                         if (!inflight)
3850                                 timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
3851                 }
3852
3853                 to_submit = io_sqring_entries(ctx);
3854
3855                 /*
3856                  * If submit got -EBUSY, flag us as needing the application
3857                  * to enter the kernel to reap and flush events.
3858                  */
3859                 if (!to_submit || ret == -EBUSY) {
3860                         /*
3861                          * We're polling. If we're within the defined idle
3862                          * period, then let us spin without work before going
3863                          * to sleep. The exception is if we got EBUSY doing
3864                          * more IO, we should wait for the application to
3865                          * reap events and wake us up.
3866                          */
3867                         if (inflight ||
3868                             (!time_after(jiffies, timeout) && ret != -EBUSY)) {
3869                                 cond_resched();
3870                                 continue;
3871                         }
3872
3873                         /*
3874                          * Drop cur_mm before scheduling, we can't hold it for
3875                          * long periods (or over schedule()). Do this before
3876                          * adding ourselves to the waitqueue, as the unuse/drop
3877                          * may sleep.
3878                          */
3879                         if (cur_mm) {
3880                                 unuse_mm(cur_mm);
3881                                 mmput(cur_mm);
3882                                 cur_mm = NULL;
3883                         }
3884
3885                         prepare_to_wait(&ctx->sqo_wait, &wait,
3886                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
3887
3888                         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
3889                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
3890                         /* make sure to read SQ tail after writing flags */
3891                         smp_mb();
3892
3893                         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
3894                         if (!to_submit || ret == -EBUSY) {
3895                                 if (kthread_should_park()) {
3896                                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
3897                                         break;
3898                                 }
3899                                 if (signal_pending(current))
3900                                         flush_signals(current);
3901                                 schedule();
3902                                 finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
3903
3904                                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
3905                                 continue;
3906                         }
3907                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
3908
3909                         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
3910                 }
3911
3912                 to_submit = min(to_submit, ctx->sq_entries);
3913                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3914                 ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit, NULL, -1, &cur_mm, true);
3915                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3916                 if (ret > 0)
3917                         inflight += ret;
3918         }
3919
3920         set_fs(old_fs);
3921         if (cur_mm) {
3922                 unuse_mm(cur_mm);
3923                 mmput(cur_mm);
3924         }
3925         revert_creds(old_cred);
3926
3927         kthread_parkme();
3928
3929         return 0;
3930 }
3931
3932 struct io_wait_queue {
3933         struct wait_queue_entry wq;
3934         struct io_ring_ctx *ctx;
3935         unsigned to_wait;
3936         unsigned nr_timeouts;
3937 };
3938
3939 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq, bool noflush)
3940 {
3941         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
3942
3943         /*
3944          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
3945          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
3946          * regardless of event count.
3947          */
3948         return io_cqring_events(ctx, noflush) >= iowq->to_wait ||
3949                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
3950 }
3951
3952 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
3953                             int wake_flags, void *key)
3954 {
3955         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
3956                                                         wq);
3957
3958         /* use noflush == true, as we can't safely rely on locking context */
3959         if (!io_should_wake(iowq, true))
3960                 return -1;
3961
3962         return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
3963 }
3964
3965 /*
3966  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
3967  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
3968  */
3969 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
3970                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz)
3971 {
3972         struct io_wait_queue iowq = {
3973                 .wq = {
3974                         .private        = current,
3975                         .func           = io_wake_function,
3976                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
3977                 },
3978                 .ctx            = ctx,
3979                 .to_wait        = min_events,
3980         };
3981         struct io_rings *rings = ctx->rings;
3982         int ret = 0;
3983
3984         if (io_cqring_events(ctx, false) >= min_events)
3985                 return 0;
3986
3987         if (sig) {
3988 #ifdef CONFIG_COMPAT
3989                 if (in_compat_syscall())
3990                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
3991                                                       sigsz);
3992                 else
3993 #endif
3994                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
3995
3996                 if (ret)
3997                         return ret;
3998         }
3999
4000         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
4001         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
4002         do {
4003                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
4004                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
4005                 if (io_should_wake(&iowq, false))
4006                         break;
4007                 schedule();
4008                 if (signal_pending(current)) {
4009                         ret = -EINTR;
4010                         break;
4011                 }
4012         } while (1);
4013         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
4014
4015         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
4016
4017         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
4018 }
4019
4020 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
4021 {
4022 #if defined(CONFIG_UNIX)
4023         if (ctx->ring_sock) {
4024                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
4025                 struct sk_buff *skb;
4026
4027                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
4028                         kfree_skb(skb);
4029         }
4030 #else
4031         int i;
4032
4033         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
4034                 struct file *file;
4035
4036                 file = io_file_from_index(ctx, i);
4037                 if (file)
4038                         fput(file);
4039         }
4040 #endif
4041 }
4042
4043 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
4044 {
4045         unsigned nr_tables, i;
4046
4047         if (!ctx->file_table)
4048                 return -ENXIO;
4049
4050         __io_sqe_files_unregister(ctx);
4051         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
4052         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
4053                 kfree(ctx->file_table[i].files);
4054         kfree(ctx->file_table);
4055         ctx->file_table = NULL;
4056         ctx->nr_user_files = 0;
4057         return 0;
4058 }
4059
4060 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
4061 {
4062         if (ctx->sqo_thread) {
4063                 wait_for_completion(&ctx->completions[1]);
4064                 /*
4065                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
4066                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
4067                  * set to a single CPU.
4068                  */
4069                 kthread_park(ctx->sqo_thread);
4070                 kthread_stop(ctx->sqo_thread);
4071                 ctx->sqo_thread = NULL;
4072         }
4073 }
4074
4075 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
4076 {
4077         io_sq_thread_stop(ctx);
4078
4079         if (ctx->io_wq) {
4080                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
4081                 ctx->io_wq = NULL;
4082         }
4083 }
4084
4085 #if defined(CONFIG_UNIX)
4086 static void io_destruct_skb(struct sk_buff *skb)
4087 {
4088         struct io_ring_ctx *ctx = skb->sk->sk_user_data;
4089
4090         if (ctx->io_wq)
4091                 io_wq_flush(ctx->io_wq);
4092
4093         unix_destruct_scm(skb);
4094 }
4095
4096 /*
4097  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
4098  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
4099  * loops in the file referencing.
4100  */
4101 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
4102 {
4103         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
4104         struct scm_fp_list *fpl;
4105         struct sk_buff *skb;
4106         int i, nr_files;
4107
4108         if (!capable(CAP_SYS_RESOURCE) && !capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
4109                 unsigned long inflight = ctx->user->unix_inflight + nr;
4110
4111                 if (inflight > task_rlimit(current, RLIMIT_NOFILE))
4112                         return -EMFILE;
4113         }
4114
4115         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
4116         if (!fpl)
4117                 return -ENOMEM;
4118
4119         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
4120         if (!skb) {
4121                 kfree(fpl);
4122                 return -ENOMEM;
4123         }
4124
4125         skb->sk = sk;
4126
4127         nr_files = 0;
4128         fpl->user = get_uid(ctx->user);
4129         for (i = 0; i < nr; i++) {
4130                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
4131
4132                 if (!file)
4133                         continue;
4134                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
4135                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
4136                 nr_files++;
4137         }
4138
4139         if (nr_files) {
4140                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
4141                 fpl->count = nr_files;
4142                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
4143                 skb->destructor = io_destruct_skb;
4144                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
4145                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
4146
4147                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
4148                         fput(fpl->fp[i]);
4149         } else {
4150                 kfree_skb(skb);
4151                 kfree(fpl);
4152         }
4153
4154         return 0;
4155 }
4156
4157 /*
4158  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
4159  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
4160  * garbage collection to take care of this problem for us.
4161  */
4162 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
4163 {
4164         unsigned left, total;
4165         int ret = 0;
4166
4167         total = 0;
4168         left = ctx->nr_user_files;
4169         while (left) {
4170                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
4171
4172                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
4173                 if (ret)
4174                         break;
4175                 left -= this_files;
4176                 total += this_files;
4177         }
4178
4179         if (!ret)
4180                 return 0;
4181
4182         while (total < ctx->nr_user_files) {
4183                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
4184
4185                 if (file)
4186                         fput(file);
4187                 total++;
4188         }
4189
4190         return ret;
4191 }
4192 #else
4193 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
4194 {
4195         return 0;
4196 }
4197 #endif
4198
4199 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned nr_tables,
4200                                     unsigned nr_files)
4201 {
4202         int i;
4203
4204         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
4205                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_table[i];
4206                 unsigned this_files;
4207
4208                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
4209                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
4210                                         GFP_KERNEL);
4211                 if (!table->files)
4212                         break;
4213                 nr_files -= this_files;
4214         }
4215
4216         if (i == nr_tables)
4217                 return 0;
4218
4219         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
4220                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_table[i];
4221                 kfree(table->files);
4222         }
4223         return 1;
4224 }
4225
4226 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
4227                                  unsigned nr_args)
4228 {
4229         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
4230         unsigned nr_tables;
4231         int fd, ret = 0;
4232         unsigned i;
4233
4234         if (ctx->file_table)
4235                 return -EBUSY;
4236         if (!nr_args)
4237                 return -EINVAL;
4238         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
4239                 return -EMFILE;
4240
4241         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
4242         ctx->file_table = kcalloc(nr_tables, sizeof(struct fixed_file_table),
4243                                         GFP_KERNEL);
4244         if (!ctx->file_table)
4245                 return -ENOMEM;
4246
4247         if (io_sqe_alloc_file_tables(ctx, nr_tables, nr_args)) {
4248                 kfree(ctx->file_table);
4249                 ctx->file_table = NULL;
4250                 return -ENOMEM;
4251         }
4252
4253         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
4254                 struct fixed_file_table *table;
4255                 unsigned index;
4256
4257                 ret = -EFAULT;
4258                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd)))
4259                         break;
4260                 /* allow sparse sets */
4261                 if (fd == -1) {
4262                         ret = 0;
4263                         continue;
4264                 }
4265
4266                 table = &ctx->file_table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
4267                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
4268                 table->files[index] = fget(fd);
4269
4270                 ret = -EBADF;
4271                 if (!table->files[index])
4272                         break;
4273                 /*
4274                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
4275                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
4276                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
4277                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
4278                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
4279                  */
4280                 if (table->files[index]->f_op == &io_uring_fops) {
4281                         fput(table->files[index]);
4282                         break;
4283                 }
4284                 ret = 0;
4285         }
4286
4287         if (ret) {
4288                 for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
4289                         struct file *file;
4290
4291                         file = io_file_from_index(ctx, i);
4292                         if (file)
4293                                 fput(file);
4294                 }
4295                 for (i = 0; i < nr_tables; i++)
4296                         kfree(ctx->file_table[i].files);
4297
4298                 kfree(ctx->file_table);
4299                 ctx->file_table = NULL;
4300                 ctx->nr_user_files = 0;
4301                 return ret;
4302         }
4303
4304         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
4305         if (ret)
4306                 io_sqe_files_unregister(ctx);
4307
4308         return ret;
4309 }
4310
4311 static void io_sqe_file_unregister(struct io_ring_ctx *ctx, int index)
4312 {
4313 #if defined(CONFIG_UNIX)
4314         struct file *file = io_file_from_index(ctx, index);
4315         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
4316         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
4317         struct sk_buff *skb;
4318         int i;
4319
4320         __skb_queue_head_init(&list);
4321
4322         /*
4323          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
4324          * remove this entry and rearrange the file array.
4325          */
4326         skb = skb_dequeue(head);
4327         while (skb) {
4328                 struct scm_fp_list *fp;
4329
4330                 fp = UNIXCB(skb).fp;
4331                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
4332                         int left;
4333
4334                         if (fp->fp[i] != file)
4335                                 continue;
4336
4337                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
4338                         left = fp->count - 1 - i;
4339                         if (left) {
4340                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
4341                                                 left * sizeof(struct file *));
4342                         }
4343                         fp->count--;
4344                         if (!fp->count) {
4345                                 kfree_skb(skb);
4346                                 skb = NULL;
4347                         } else {
4348                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
4349                         }
4350                         fput(file);
4351                         file = NULL;
4352                         break;
4353                 }
4354
4355                 if (!file)
4356                         break;
4357
4358                 __skb_queue_tail(&list, skb);
4359
4360                 skb = skb_dequeue(head);
4361         }
4362
4363         if (skb_peek(&list)) {
4364                 spin_lock_irq(&head->lock);
4365                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
4366                         __skb_queue_tail(head, skb);
4367                 spin_unlock_irq(&head->lock);
4368         }
4369 #else
4370         fput(io_file_from_index(ctx, index));
4371 #endif
4372 }
4373
4374 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
4375                                 int index)
4376 {
4377 #if defined(CONFIG_UNIX)
4378         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
4379         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
4380         struct sk_buff *skb;
4381
4382         /*
4383          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
4384          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
4385          * and filling it in.
4386          */
4387         spin_lock_irq(&head->lock);
4388         skb = skb_peek(head);
4389         if (skb) {
4390                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
4391
4392                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
4393                         __skb_unlink(skb, head);
4394                         spin_unlock_irq(&head->lock);
4395                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
4396                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
4397                         fpl->count++;
4398                         spin_lock_irq(&head->lock);
4399                         __skb_queue_head(head, skb);
4400                 } else {
4401                         skb = NULL;
4402                 }
4403         }
4404         spin_unlock_irq(&head->lock);
4405
4406         if (skb) {
4407                 fput(file);
4408                 return 0;
4409         }
4410
4411         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
4412 #else
4413         return 0;
4414 #endif
4415 }
4416
4417 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
4418                                unsigned nr_args)
4419 {
4420         struct io_uring_files_update up;
4421         __s32 __user *fds;
4422         int fd, i, err;
4423         __u32 done;
4424
4425         if (!ctx->file_table)
4426                 return -ENXIO;
4427         if (!nr_args)
4428                 return -EINVAL;
4429         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
4430                 return -EFAULT;
4431         if (check_add_overflow(up.offset, nr_args, &done))
4432                 return -EOVERFLOW;
4433         if (done > ctx->nr_user_files)
4434                 return -EINVAL;
4435
4436         done = 0;
4437         fds = (__s32 __user *) up.fds;
4438         while (nr_args) {
4439                 struct fixed_file_table *table;
4440                 unsigned index;
4441
4442                 err = 0;
4443                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
4444                         err = -EFAULT;
4445                         break;
4446                 }
4447                 i = array_index_nospec(up.offset, ctx->nr_user_files);
4448                 table = &ctx->file_table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
4449                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
4450                 if (table->files[index]) {
4451                         io_sqe_file_unregister(ctx, i);
4452                         table->files[index] = NULL;
4453                 }
4454                 if (fd != -1) {
4455                         struct file *file;
4456
4457                         file = fget(fd);
4458                         if (!file) {
4459                                 err = -EBADF;
4460                                 break;
4461                         }
4462                         /*
4463                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
4464                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
4465                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
4466                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
4467                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
4468                          * support regular read/write anyway.
4469                          */
4470                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
4471                                 fput(file);
4472                                 err = -EBADF;
4473                                 break;
4474                         }
4475                         table->files[index] = file;
4476                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
4477                         if (err)
4478                                 break;
4479                 }
4480                 nr_args--;
4481                 done++;
4482                 up.offset++;
4483         }
4484
4485         return done ? done : err;
4486 }
4487
4488 static void io_put_work(struct io_wq_work *work)
4489 {
4490         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
4491
4492         io_put_req(req);
4493 }
4494
4495 static void io_get_work(struct io_wq_work *work)
4496 {
4497         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
4498
4499         refcount_inc(&req->refs);
4500 }
4501
4502 static int io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx,
4503                                struct io_uring_params *p)
4504 {
4505         struct io_wq_data data;
4506         unsigned concurrency;
4507         int ret;
4508
4509         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_wait);
4510         mmgrab(current->mm);
4511         ctx->sqo_mm = current->mm;
4512
4513         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
4514                 ret = -EPERM;
4515                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
4516                         goto err;
4517
4518                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
4519                 if (!ctx->sq_thread_idle)
4520                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
4521
4522                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
4523                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
4524
4525                         ret = -EINVAL;
4526                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
4527                                 goto err;
4528                         if (!cpu_online(cpu))
4529                                 goto err;
4530
4531                         ctx->sqo_thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread,
4532                                                         ctx, cpu,
4533                                                         "io_uring-sq");
4534                 } else {
4535                         ctx->sqo_thread = kthread_create(io_sq_thread, ctx,
4536                                                         "io_uring-sq");
4537                 }
4538                 if (IS_ERR(ctx->sqo_thread)) {
4539                         ret = PTR_ERR(ctx->sqo_thread);
4540                         ctx->sqo_thread = NULL;
4541                         goto err;
4542                 }
4543                 wake_up_process(ctx->sqo_thread);
4544         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
4545                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
4546                 ret = -EINVAL;
4547                 goto err;
4548         }
4549
4550         data.mm = ctx->sqo_mm;
4551         data.user = ctx->user;
4552         data.creds = ctx->creds;
4553         data.get_work = io_get_work;
4554         data.put_work = io_put_work;
4555
4556         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
4557         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
4558         ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
4559         if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
4560                 ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
4561                 ctx->io_wq = NULL;
4562                 goto err;
4563         }
4564
4565         return 0;
4566 err:
4567         io_finish_async(ctx);
4568         mmdrop(ctx->sqo_mm);
4569         ctx->sqo_mm = NULL;
4570         return ret;
4571 }
4572
4573 static void io_unaccount_mem(struct user_struct *user, unsigned long nr_pages)
4574 {
4575         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
4576 }
4577
4578 static int io_account_mem(struct user_struct *user, unsigned long nr_pages)
4579 {
4580         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
4581
4582         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
4583         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
4584
4585         do {
4586                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
4587                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
4588                 if (new_pages > page_limit)
4589                         return -ENOMEM;
4590         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
4591                                         new_pages) != cur_pages);
4592
4593         return 0;
4594 }
4595
4596 static void io_mem_free(void *ptr)
4597 {
4598         struct page *page;
4599
4600         if (!ptr)
4601                 return;
4602
4603         page = virt_to_head_page(ptr);
4604         if (put_page_testzero(page))
4605                 free_compound_page(page);
4606 }
4607
4608 static void *io_mem_alloc(size_t size)
4609 {
4610         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
4611                                 __GFP_NORETRY;
4612
4613         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
4614 }
4615
4616 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
4617                                 size_t *sq_offset)
4618 {
4619         struct io_rings *rings;
4620         size_t off, sq_array_size;
4621
4622         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
4623         if (off == SIZE_MAX)
4624                 return SIZE_MAX;
4625
4626 #ifdef CONFIG_SMP
4627         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
4628         if (off == 0)
4629                 return SIZE_MAX;
4630 #endif
4631
4632         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
4633         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
4634                 return SIZE_MAX;
4635
4636         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
4637                 return SIZE_MAX;
4638
4639         if (sq_offset)
4640                 *sq_offset = off;
4641
4642         return off;
4643 }
4644
4645 static unsigned long ring_pages(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries)
4646 {
4647         size_t pages;
4648
4649         pages = (size_t)1 << get_order(
4650                 rings_size(sq_entries, cq_entries, NULL));
4651         pages += (size_t)1 << get_order(
4652                 array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), sq_entries));
4653
4654         return pages;
4655 }
4656
4657 static int io_sqe_buffer_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
4658 {
4659         int i, j;
4660
4661         if (!ctx->user_bufs)
4662                 return -ENXIO;
4663
4664         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
4665                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
4666
4667                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
4668                         put_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
4669
4670                 if (ctx->account_mem)
4671                         io_unaccount_mem(ctx->user, imu->nr_bvecs);
4672                 kvfree(imu->bvec);
4673                 imu->nr_bvecs = 0;
4674         }
4675
4676         kfree(ctx->user_bufs);
4677         ctx->user_bufs = NULL;
4678         ctx->nr_user_bufs = 0;
4679         return 0;
4680 }
4681
4682 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
4683                        void __user *arg, unsigned index)
4684 {
4685         struct iovec __user *src;
4686
4687 #ifdef CONFIG_COMPAT
4688         if (ctx->compat) {
4689                 struct compat_iovec __user *ciovs;
4690                 struct compat_iovec ciov;
4691
4692                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
4693                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
4694                         return -EFAULT;
4695
4696                 dst->iov_base = (void __user *) (unsigned long) ciov.iov_base;
4697                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
4698                 return 0;
4699         }
4700 #endif
4701         src = (struct iovec __user *) arg;
4702         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
4703                 return -EFAULT;
4704         return 0;
4705 }
4706
4707 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
4708                                   unsigned nr_args)
4709 {
4710         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
4711         struct page **pages = NULL;
4712         int i, j, got_pages = 0;
4713         int ret = -EINVAL;
4714
4715         if (ctx->user_bufs)
4716                 return -EBUSY;
4717         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
4718                 return -EINVAL;
4719
4720         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
4721                                         GFP_KERNEL);
4722         if (!ctx->user_bufs)
4723                 return -ENOMEM;
4724
4725         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
4726                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
4727                 unsigned long off, start, end, ubuf;
4728                 int pret, nr_pages;
4729                 struct iovec iov;
4730                 size_t size;
4731
4732                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
4733                 if (ret)
4734                         goto err;
4735
4736                 /*
4737                  * Don't impose further limits on the size and buffer
4738                  * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
4739                  * submitted if they are wrong.
4740                  */
4741                 ret = -EFAULT;
4742                 if (!iov.iov_base || !iov.iov_len)
4743                         goto err;
4744
4745                 /* arbitrary limit, but we need something */
4746                 if (iov.iov_len > SZ_1G)
4747                         goto err;
4748
4749                 ubuf = (unsigned long) iov.iov_base;
4750                 end = (ubuf + iov.iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
4751                 start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
4752                 nr_pages = end - start;
4753
4754                 if (ctx->account_mem) {
4755                         ret = io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
4756                         if (ret)
4757                                 goto err;
4758                 }
4759
4760                 ret = 0;
4761                 if (!pages || nr_pages > got_pages) {
4762                         kfree(vmas);
4763                         kfree(pages);
4764                         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *),
4765                                                 GFP_KERNEL);
4766                         vmas = kvmalloc_array(nr_pages,
4767                                         sizeof(struct vm_area_struct *),
4768                                         GFP_KERNEL);
4769                         if (!pages || !vmas) {
4770                                 ret = -ENOMEM;
4771                                 if (ctx->account_mem)
4772                                         io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
4773                                 goto err;
4774                         }
4775                         got_pages = nr_pages;
4776                 }
4777
4778                 imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
4779                                                 GFP_KERNEL);
4780                 ret = -ENOMEM;
4781                 if (!imu->bvec) {
4782                         if (ctx->account_mem)
4783                                 io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
4784                         goto err;
4785                 }
4786
4787                 ret = 0;
4788                 down_read(&current->mm->mmap_sem);
4789                 pret = get_user_pages(ubuf, nr_pages,
4790                                       FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
4791                                       pages, vmas);
4792                 if (pret == nr_pages) {
4793                         /* don't support file backed memory */
4794                         for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
4795                                 struct vm_area_struct *vma = vmas[j];
4796
4797                                 if (vma->vm_file &&
4798                                     !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
4799                                         ret = -EOPNOTSUPP;
4800                                         break;
4801                                 }
4802                         }
4803                 } else {
4804                         ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
4805                 }
4806                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
4807                 if (ret) {
4808                         /*
4809                          * if we did partial map, or found file backed vmas,
4810                          * release any pages we did get
4811                          */
4812                         if (pret > 0)
4813                                 put_user_pages(pages, pret);
4814                         if (ctx->account_mem)
4815                                 io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
4816                         kvfree(imu->bvec);
4817                         goto err;
4818                 }
4819
4820                 off = ubuf & ~PAGE_MASK;
4821                 size = iov.iov_len;
4822                 for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
4823                         size_t vec_len;
4824
4825                         vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
4826                         imu->bvec[j].bv_page = pages[j];
4827                         imu->bvec[j].bv_len = vec_len;
4828                         imu->bvec[j].bv_offset = off;
4829                         off = 0;
4830                         size -= vec_len;
4831                 }
4832                 /* store original address for later verification */
4833                 imu->ubuf = ubuf;
4834                 imu->len = iov.iov_len;
4835                 imu->nr_bvecs = nr_pages;
4836
4837                 ctx->nr_user_bufs++;
4838         }
4839         kvfree(pages);
4840         kvfree(vmas);
4841         return 0;
4842 err:
4843         kvfree(pages);
4844         kvfree(vmas);
4845         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
4846         return ret;
4847 }
4848
4849 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
4850 {
4851         __s32 __user *fds = arg;
4852         int fd;
4853
4854         if (ctx->cq_ev_fd)
4855                 return -EBUSY;
4856
4857         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
4858                 return -EFAULT;
4859
4860         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
4861         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
4862                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
4863                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
4864                 return ret;
4865         }
4866
4867         return 0;
4868 }
4869
4870 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
4871 {
4872         if (ctx->cq_ev_fd) {
4873                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
4874                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
4875                 return 0;
4876         }
4877
4878         return -ENXIO;
4879 }
4880
4881 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
4882 {
4883         io_finish_async(ctx);
4884         if (ctx->sqo_mm)
4885                 mmdrop(ctx->sqo_mm);
4886
4887         io_iopoll_reap_events(ctx);
4888         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
4889         io_sqe_files_unregister(ctx);
4890         io_eventfd_unregister(ctx);
4891
4892 #if defined(CONFIG_UNIX)
4893         if (ctx->ring_sock) {
4894                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
4895                 sock_release(ctx->ring_sock);
4896         }
4897 #endif
4898
4899         io_mem_free(ctx->rings);
4900         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
4901
4902         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
4903         if (ctx->account_mem)
4904                 io_unaccount_mem(ctx->user,
4905                                 ring_pages(ctx->sq_entries, ctx->cq_entries));
4906         free_uid(ctx->user);
4907         put_cred(ctx->creds);
4908         kfree(ctx->completions);
4909         kfree(ctx->cancel_hash);
4910         kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
4911         kfree(ctx);
4912 }
4913
4914 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
4915 {
4916         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
4917         __poll_t mask = 0;
4918
4919         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
4920         /*
4921          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
4922          * io_commit_cqring
4923          */
4924         smp_rmb();
4925         if (READ_ONCE(ctx->rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head !=
4926             ctx->rings->sq_ring_entries)
4927                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
4928         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq.head) != ctx->cached_cq_tail)
4929                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
4930
4931         return mask;
4932 }
4933
4934 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
4935 {
4936         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
4937
4938         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
4939 }
4940
4941 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
4942 {
4943         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4944         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
4945         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4946
4947         io_kill_timeouts(ctx);
4948         io_poll_remove_all(ctx);
4949
4950         if (ctx->io_wq)
4951                 io_wq_cancel_all(ctx->io_wq);
4952
4953         io_iopoll_reap_events(ctx);
4954         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
4955         if (ctx->rings)
4956                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
4957         wait_for_completion(&ctx->completions[0]);
4958         io_ring_ctx_free(ctx);
4959 }
4960
4961 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
4962 {
4963         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
4964
4965         file->private_data = NULL;
4966         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
4967         return 0;
4968 }
4969
4970 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
4971                                   struct files_struct *files)
4972 {
4973         struct io_kiocb *req;
4974         DEFINE_WAIT(wait);
4975
4976         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
4977                 struct io_kiocb *cancel_req = NULL;
4978
4979                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
4980                 list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry) {
4981                         if (req->work.files != files)
4982                                 continue;
4983                         /* req is being completed, ignore */
4984                         if (!refcount_inc_not_zero(&req->refs))
4985                                 continue;
4986                         cancel_req = req;
4987                         break;
4988                 }
4989                 if (cancel_req)
4990                         prepare_to_wait(&ctx->inflight_wait, &wait,
4991                                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4992                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
4993
4994                 /* We need to keep going until we don't find a matching req */
4995                 if (!cancel_req)
4996                         break;
4997
4998                 io_wq_cancel_work(ctx->io_wq, &cancel_req->work);
4999                 io_put_req(cancel_req);
5000                 schedule();
5001         }
5002         finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
5003 }
5004
5005 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
5006 {
5007         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
5008
5009         io_uring_cancel_files(ctx, data);
5010         if (fatal_signal_pending(current) || (current->flags & PF_EXITING)) {
5011                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
5012                 io_wq_cancel_all(ctx->io_wq);
5013         }
5014         return 0;
5015 }
5016
5017 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
5018                                             loff_t pgoff, size_t sz)
5019 {
5020         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
5021         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
5022         struct page *page;
5023         void *ptr;
5024
5025         switch (offset) {
5026         case IORING_OFF_SQ_RING:
5027         case IORING_OFF_CQ_RING:
5028                 ptr = ctx->rings;
5029                 break;
5030         case IORING_OFF_SQES:
5031                 ptr = ctx->sq_sqes;
5032                 break;
5033         default:
5034                 return ERR_PTR(-EINVAL);
5035         }
5036
5037         page = virt_to_head_page(ptr);
5038         if (sz > page_size(page))
5039                 return ERR_PTR(-EINVAL);
5040
5041         return ptr;
5042 }
5043
5044 #ifdef CONFIG_MMU
5045
5046 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
5047 {
5048         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
5049         unsigned long pfn;
5050         void *ptr;
5051
5052         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
5053         if (IS_ERR(ptr))
5054                 return PTR_ERR(ptr);
5055
5056         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
5057         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
5058 }
5059
5060 #else /* !CONFIG_MMU */
5061
5062 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
5063 {
5064         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
5065 }
5066
5067 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
5068 {
5069         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
5070 }
5071
5072 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
5073         unsigned long addr, unsigned long len,
5074         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
5075 {
5076         void *ptr;
5077
5078         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
5079         if (IS_ERR(ptr))
5080                 return PTR_ERR(ptr);
5081
5082         return (unsigned long) ptr;
5083 }
5084
5085 #endif /* !CONFIG_MMU */
5086
5087 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
5088                 u32, min_complete, u32, flags, const sigset_t __user *, sig,
5089                 size_t, sigsz)
5090 {
5091         struct io_ring_ctx *ctx;
5092         long ret = -EBADF;
5093         int submitted = 0;
5094         struct fd f;
5095
5096         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP))
5097                 return -EINVAL;
5098
5099         f = fdget(fd);
5100         if (!f.file)
5101                 return -EBADF;
5102
5103         ret = -EOPNOTSUPP;
5104         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
5105                 goto out_fput;
5106
5107         ret = -ENXIO;
5108         ctx = f.file->private_data;
5109         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
5110                 goto out_fput;
5111
5112         /*
5113          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
5114          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
5115          * we were asked to.
5116          */
5117         ret = 0;
5118         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
5119                 if (!list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
5120                         io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
5121                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
5122                         wake_up(&ctx->sqo_wait);
5123                 submitted = to_submit;
5124         } else if (to_submit) {
5125                 struct mm_struct *cur_mm;
5126
5127                 to_submit = min(to_submit, ctx->sq_entries);
5128                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5129                 /* already have mm, so io_submit_sqes() won't try to grab it */
5130                 cur_mm = ctx->sqo_mm;
5131                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit, f.file, fd,
5132                                            &cur_mm, false);
5133                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5134         }
5135         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
5136                 unsigned nr_events = 0;
5137
5138                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
5139
5140                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
5141                         ret = io_iopoll_check(ctx, &nr_events, min_complete);
5142                 } else {
5143                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, sigsz);
5144                 }
5145         }
5146
5147         percpu_ref_put(&ctx->refs);
5148 out_fput:
5149         fdput(f);
5150         return submitted ? submitted : ret;
5151 }
5152
5153 static const struct file_operations io_uring_fops = {
5154         .release        = io_uring_release,
5155         .flush          = io_uring_flush,
5156         .mmap           = io_uring_mmap,
5157 #ifndef CONFIG_MMU
5158         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
5159         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
5160 #endif
5161         .poll           = io_uring_poll,
5162         .fasync         = io_uring_fasync,
5163 };
5164
5165 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
5166                                   struct io_uring_params *p)
5167 {
5168         struct io_rings *rings;
5169         size_t size, sq_array_offset;
5170
5171         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
5172         if (size == SIZE_MAX)
5173                 return -EOVERFLOW;
5174
5175         rings = io_mem_alloc(size);
5176         if (!rings)
5177                 return -ENOMEM;
5178
5179         ctx->rings = rings;
5180         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
5181         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
5182         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
5183         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
5184         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
5185         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
5186         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
5187         ctx->sq_entries = rings->sq_ring_entries;
5188         ctx->cq_entries = rings->cq_ring_entries;
5189
5190         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
5191         if (size == SIZE_MAX) {
5192                 io_mem_free(ctx->rings);
5193                 ctx->rings = NULL;
5194                 return -EOVERFLOW;
5195         }
5196
5197         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
5198         if (!ctx->sq_sqes) {
5199                 io_mem_free(ctx->rings);
5200                 ctx->rings = NULL;
5201                 return -ENOMEM;
5202         }
5203
5204         return 0;
5205 }
5206
5207 /*
5208  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
5209  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
5210  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
5211  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
5212  */
5213 static int io_uring_get_fd(struct io_ring_ctx *ctx)
5214 {
5215         struct file *file;
5216         int ret;
5217
5218 #if defined(CONFIG_UNIX)
5219         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
5220                                 &ctx->ring_sock);
5221         if (ret)
5222                 return ret;
5223 #endif
5224
5225         ret = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
5226         if (ret < 0)
5227                 goto err;
5228
5229         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
5230                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
5231         if (IS_ERR(file)) {
5232                 put_unused_fd(ret);
5233                 ret = PTR_ERR(file);
5234                 goto err;
5235         }
5236
5237 #if defined(CONFIG_UNIX)
5238         ctx->ring_sock->file = file;
5239         ctx->ring_sock->sk->sk_user_data = ctx;
5240 #endif
5241         fd_install(ret, file);
5242         return ret;
5243 err:
5244 #if defined(CONFIG_UNIX)
5245         sock_release(ctx->ring_sock);
5246         ctx->ring_sock = NULL;
5247 #endif
5248         return ret;
5249 }
5250
5251 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p)
5252 {
5253         struct user_struct *user = NULL;
5254         struct io_ring_ctx *ctx;
5255         bool account_mem;
5256         int ret;
5257
5258         if (!entries || entries > IORING_MAX_ENTRIES)
5259                 return -EINVAL;
5260
5261         /*
5262          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
5263          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
5264          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
5265          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
5266          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
5267          * of CQ ring entries manually.
5268          */
5269         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
5270         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
5271                 /*
5272                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
5273                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
5274                  * any cq vs sq ring sizing.
5275                  */
5276                 if (p->cq_entries < p->sq_entries || p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES)
5277                         return -EINVAL;
5278                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
5279         } else {
5280                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
5281         }
5282
5283         user = get_uid(current_user());
5284         account_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
5285
5286         if (account_mem) {
5287                 ret = io_account_mem(user,
5288                                 ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries));
5289                 if (ret) {
5290                         free_uid(user);
5291                         return ret;
5292                 }
5293         }
5294
5295         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
5296         if (!ctx) {
5297                 if (account_mem)
5298                         io_unaccount_mem(user, ring_pages(p->sq_entries,
5299                                                                 p->cq_entries));
5300                 free_uid(user);
5301                 return -ENOMEM;
5302         }
5303         ctx->compat = in_compat_syscall();
5304         ctx->account_mem = account_mem;
5305         ctx->user = user;
5306         ctx->creds = get_current_cred();
5307
5308         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
5309         if (ret)
5310                 goto err;
5311
5312         ret = io_sq_offload_start(ctx, p);
5313         if (ret)
5314                 goto err;
5315
5316         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
5317         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
5318         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
5319         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
5320         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
5321         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
5322         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
5323         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
5324
5325         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
5326         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
5327         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
5328         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
5329         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
5330         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
5331         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
5332
5333         /*
5334          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
5335          * having closed it before we finish setup
5336          */
5337         ret = io_uring_get_fd(ctx);
5338         if (ret < 0)
5339                 goto err;
5340
5341         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
5342                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE;
5343         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
5344         return ret;
5345 err:
5346         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
5347         return ret;
5348 }
5349
5350 /*
5351  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
5352  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
5353  * params structure passed in.
5354  */
5355 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
5356 {
5357         struct io_uring_params p;
5358         long ret;
5359         int i;
5360
5361         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
5362                 return -EFAULT;
5363         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
5364                 if (p.resv[i])
5365                         return -EINVAL;
5366         }
5367
5368         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
5369                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE))
5370                 return -EINVAL;
5371
5372         ret = io_uring_create(entries, &p);
5373         if (ret < 0)
5374                 return ret;
5375
5376         if (copy_to_user(params, &p, sizeof(p)))
5377                 return -EFAULT;
5378
5379         return ret;
5380 }
5381
5382 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
5383                 struct io_uring_params __user *, params)
5384 {
5385         return io_uring_setup(entries, params);
5386 }
5387
5388 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
5389                                void __user *arg, unsigned nr_args)
5390         __releases(ctx->uring_lock)
5391         __acquires(ctx->uring_lock)
5392 {
5393         int ret;
5394
5395         /*
5396          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
5397          * someone else killed the ctx or is already going through
5398          * io_uring_register().
5399          */
5400         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
5401                 return -ENXIO;
5402
5403         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
5404
5405         /*
5406          * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If another
5407          * thread is currently inside io_uring_enter() it might need to grab
5408          * the uring_lock to make progress. If we hold it here across the drain
5409          * wait, then we can deadlock. It's safe to drop the mutex here, since
5410          * no new references will come in after we've killed the percpu ref.
5411          */
5412         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5413         wait_for_completion(&ctx->completions[0]);
5414         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5415
5416         switch (opcode) {
5417         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
5418                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, arg, nr_args);
5419                 break;
5420         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
5421                 ret = -EINVAL;
5422                 if (arg || nr_args)
5423                         break;
5424                 ret = io_sqe_buffer_unregister(ctx);
5425                 break;
5426         case IORING_REGISTER_FILES:
5427                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
5428                 break;
5429         case IORING_UNREGISTER_FILES:
5430                 ret = -EINVAL;
5431                 if (arg || nr_args)
5432                         break;
5433                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
5434                 break;
5435         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
5436                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
5437                 break;
5438         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
5439                 ret = -EINVAL;
5440                 if (nr_args != 1)
5441                         break;
5442                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
5443                 break;
5444         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
5445                 ret = -EINVAL;
5446                 if (arg || nr_args)
5447                         break;
5448                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
5449                 break;
5450         default:
5451                 ret = -EINVAL;
5452                 break;
5453         }
5454
5455         /* bring the ctx back to life */
5456         reinit_completion(&ctx->completions[0]);
5457         percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
5458         return ret;
5459 }
5460
5461 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
5462                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
5463 {
5464         struct io_ring_ctx *ctx;
5465         long ret = -EBADF;
5466         struct fd f;
5467
5468         f = fdget(fd);
5469         if (!f.file)
5470                 return -EBADF;
5471
5472         ret = -EOPNOTSUPP;
5473         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
5474                 goto out_fput;
5475
5476         ctx = f.file->private_data;
5477
5478         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5479         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
5480         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5481         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
5482                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
5483 out_fput:
5484         fdput(f);
5485         return ret;
5486 }
5487
5488 static int __init io_uring_init(void)
5489 {
5490         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC);
5491         return 0;
5492 };
5493 __initcall(io_uring_init);