fs/io_uring.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
   4  * supporting fast/efficient IO.
   5  *
   6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
   7  * the application and kernel side.
   8  *
   9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
  10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
  11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
  12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
  13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
  14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
  15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
  16  * CQ entries.
  17  *
  18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
  19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
  20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
  21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
  22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
  23  * head will do).
  24  *
  25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
  26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
  27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
  28  * between.
  29  *
  30  * Also see the examples in the liburing library:
  31  *
  32  *      git://git.kernel.dk/liburing
  33  *
  34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
  35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
  36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
  37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
  38  *
  39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
  40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
  41  */
  42 #include <linux/kernel.h>
  43 #include <linux/init.h>
  44 #include <linux/errno.h>
  45 #include <linux/syscalls.h>
  46 #include <linux/compat.h>
  47 #include <net/compat.h>
  48 #include <linux/refcount.h>
  49 #include <linux/uio.h>
  50 #include <linux/bits.h>
  51
  52 #include <linux/sched/signal.h>
  53 #include <linux/fs.h>
  54 #include <linux/file.h>
  55 #include <linux/fdtable.h>
  56 #include <linux/mm.h>
  57 #include <linux/mman.h>
  58 #include <linux/percpu.h>
  59 #include <linux/slab.h>
  60 #include <linux/blkdev.h>
  61 #include <linux/bvec.h>
  62 #include <linux/net.h>
  63 #include <net/sock.h>
  64 #include <net/af_unix.h>
  65 #include <net/scm.h>
  66 #include <linux/anon_inodes.h>
  67 #include <linux/sched/mm.h>
  68 #include <linux/uaccess.h>
  69 #include <linux/nospec.h>
  70 #include <linux/sizes.h>
  71 #include <linux/hugetlb.h>
  72 #include <linux/highmem.h>
  73 #include <linux/namei.h>
  74 #include <linux/fsnotify.h>
  75 #include <linux/fadvise.h>
  76 #include <linux/eventpoll.h>
  77 #include <linux/splice.h>
  78 #include <linux/task_work.h>
  79 #include <linux/pagemap.h>
  80 #include <linux/io_uring.h>
  81
  82 #define CREATE_TRACE_POINTS
  83 #include <trace/events/io_uring.h>
  84
  85 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  86
  87 #include "internal.h"
  88 #include "io-wq.h"
  89
  90 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  91 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  92
  93 /*
  94  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
  95  */
  96 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
  97 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
  98 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
  99 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
 100 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
 101                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
 102
 103 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
 104                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
 105                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
 106
 107 struct io_uring {
 108         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 109         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 110 };
 111
 112 /*
 113  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 114  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 115  *
 116  * The offsets to the member fields are published through struct
 117  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 118  */
 119 struct io_rings {
 120         /*
 121          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 122          * masked to get valid indices.
 123          *
 124          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 125          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 126          * cq ring.
 127          */
 128         struct io_uring         sq, cq;
 129         /*
 130          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 131          * ring_entries - 1)
 132          */
 133         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 134         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 135         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 136         /*
 137          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 138          * invalid index stored in array
 139          *
 140          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 141          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 142          * cached value).
 143          *
 144          * After a new SQ head value was read by the application this
 145          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 146          * the new SQ head (and possibly more).
 147          */
 148         u32                     sq_dropped;
 149         /*
 150          * Runtime SQ flags
 151          *
 152          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 153          * application.
 154          *
 155          * The application needs a full memory barrier before checking
 156          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 157          */
 158         u32                     sq_flags;
 159         /*
 160          * Runtime CQ flags
 161          *
 162          * Written by the application, shouldn't be modified by the
 163          * kernel.
 164          */
 165         u32                     cq_flags;
 166         /*
 167          * Number of completion events lost because the queue was full;
 168          * this should be avoided by the application by making sure
 169          * there are not more requests pending than there is space in
 170          * the completion queue.
 171          *
 172          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 173          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 174          * cached value).
 175          *
 176          * As completion events come in out of order this counter is not
 177          * ordered with any other data.
 178          */
 179         u32                     cq_overflow;
 180         /*
 181          * Ring buffer of completion events.
 182          *
 183          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 184          * produced, so the application is allowed to modify pending
 185          * entries.
 186          */
 187         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 188 };
 189
 190 enum io_uring_cmd_flags {
 191         IO_URING_F_NONBLOCK             = 1,
 192         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 2,
 193 };
 194
 195 struct io_mapped_ubuf {
 196         u64             ubuf;
 197         size_t          len;
 198         struct          bio_vec *bvec;
 199         unsigned int    nr_bvecs;
 200         unsigned long   acct_pages;
 201 };
 202
 203 struct io_ring_ctx;
 204
 205 struct io_overflow_cqe {
 206         struct io_uring_cqe cqe;
 207         struct list_head list;
 208 };
 209
 210 struct io_rsrc_put {
 211         struct list_head list;
 212         union {
 213                 void *rsrc;
 214                 struct file *file;
 215         };
 216 };
 217
 218 struct fixed_rsrc_table {
 219         struct file             **files;
 220 };
 221
 222 struct io_rsrc_node {
 223         struct percpu_ref               refs;
 224         struct list_head                node;
 225         struct list_head                rsrc_list;
 226         struct io_rsrc_data             *rsrc_data;
 227         struct llist_node               llist;
 228         bool                            done;
 229 };
 230
 231 typedef void (rsrc_put_fn)(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
 232
 233 struct io_rsrc_data {
 234         struct fixed_rsrc_table         *table;
 235         struct io_ring_ctx              *ctx;
 236
 237         rsrc_put_fn                     *do_put;
 238         struct percpu_ref               refs;
 239         struct completion               done;
 240         bool                            quiesce;
 241 };
 242
 243 struct io_buffer {
 244         struct list_head list;
 245         __u64 addr;
 246         __s32 len;
 247         __u16 bid;
 248 };
 249
 250 struct io_restriction {
 251         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 252         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 253         u8 sqe_flags_allowed;
 254         u8 sqe_flags_required;
 255         bool registered;
 256 };
 257
 258 enum {
 259         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
 260         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
 261 };
 262
 263 struct io_sq_data {
 264         refcount_t              refs;
 265         atomic_t                park_pending;
 266         struct mutex            lock;
 267
 268         /* ctx's that are using this sqd */
 269         struct list_head        ctx_list;
 270
 271         struct task_struct      *thread;
 272         struct wait_queue_head  wait;
 273
 274         unsigned                sq_thread_idle;
 275         int                     sq_cpu;
 276         pid_t                   task_pid;
 277         pid_t                   task_tgid;
 278
 279         unsigned long           state;
 280         struct completion       exited;
 281         struct callback_head    *park_task_work;
 282 };
 283
 284 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 285 #define IO_COMPL_BATCH                  32
 286 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
 287 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
 288
 289 struct io_comp_state {
 290         struct io_kiocb         *reqs[IO_COMPL_BATCH];
 291         unsigned int            nr;
 292         unsigned int            locked_free_nr;
 293         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
 294         struct list_head        free_list;
 295         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
 296         struct list_head        locked_free_list;
 297 };
 298
 299 struct io_submit_link {
 300         struct io_kiocb         *head;
 301         struct io_kiocb         *last;
 302 };
 303
 304 struct io_submit_state {
 305         struct blk_plug         plug;
 306         struct io_submit_link   link;
 307
 308         /*
 309          * io_kiocb alloc cache
 310          */
 311         void                    *reqs[IO_REQ_CACHE_SIZE];
 312         unsigned int            free_reqs;
 313
 314         bool                    plug_started;
 315
 316         /*
 317          * Batch completion logic
 318          */
 319         struct io_comp_state    comp;
 320
 321         /*
 322          * File reference cache
 323          */
 324         struct file             *file;
 325         unsigned int            fd;
 326         unsigned int            file_refs;
 327         unsigned int            ios_left;
 328 };
 329
 330 struct io_ring_ctx {
 331         struct {
 332                 struct percpu_ref       refs;
 333         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 334
 335         struct {
 336                 unsigned int            flags;
 337                 unsigned int            compat: 1;
 338                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
 339                 unsigned int            drain_next: 1;
 340                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 341                 unsigned int            restricted: 1;
 342
 343                 /*
 344                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 345                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 346                  *
 347                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 348                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 349                  * the queue when needed.
 350                  *
 351                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 352                  * array.
 353                  */
 354                 u32                     *sq_array;
 355                 unsigned                cached_sq_head;
 356                 unsigned                sq_entries;
 357                 unsigned                sq_mask;
 358                 unsigned                sq_thread_idle;
 359                 unsigned                cached_sq_dropped;
 360                 unsigned                cached_cq_overflow;
 361                 unsigned long           sq_check_overflow;
 362
 363                 /* hashed buffered write serialization */
 364                 struct io_wq_hash       *hash_map;
 365
 366                 struct list_head        defer_list;
 367                 struct list_head        timeout_list;
 368                 struct list_head        cq_overflow_list;
 369
 370                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 371         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 372
 373         struct {
 374                 struct mutex            uring_lock;
 375                 wait_queue_head_t       wait;
 376         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 377
 378         struct io_submit_state          submit_state;
 379
 380         struct io_rings *rings;
 381
 382         /* Only used for accounting purposes */
 383         struct mm_struct        *mm_account;
 384
 385         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
 386         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 387
 388         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 389         struct list_head        sqd_list;
 390
 391         /*
 392          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
 393          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
 394          * used. Only updated through io_uring_register(2).
 395          */
 396         struct io_rsrc_data     *file_data;
 397         unsigned                nr_user_files;
 398
 399         /* if used, fixed mapped user buffers */
 400         unsigned                nr_user_bufs;
 401         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
 402
 403         struct user_struct      *user;
 404
 405         struct completion       ref_comp;
 406
 407 #if defined(CONFIG_UNIX)
 408         struct socket           *ring_sock;
 409 #endif
 410
 411         struct xarray           io_buffers;
 412
 413         struct xarray           personalities;
 414         u32                     pers_next;
 415
 416         struct {
 417                 unsigned                cached_cq_tail;
 418                 unsigned                cq_entries;
 419                 unsigned                cq_mask;
 420                 atomic_t                cq_timeouts;
 421                 unsigned                cq_last_tm_flush;
 422                 unsigned long           cq_check_overflow;
 423                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 424                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 425                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 426         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 427
 428         struct {
 429                 spinlock_t              completion_lock;
 430
 431                 /*
 432                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 433                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 434                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 435                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 436                  */
 437                 struct list_head        iopoll_list;
 438                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 439                 unsigned                cancel_hash_bits;
 440                 bool                    poll_multi_file;
 441
 442                 spinlock_t              inflight_lock;
 443                 struct list_head        inflight_list;
 444         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 445
 446         struct delayed_work             rsrc_put_work;
 447         struct llist_head               rsrc_put_llist;
 448         struct list_head                rsrc_ref_list;
 449         spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
 450         struct io_rsrc_node             *rsrc_node;
 451         struct io_rsrc_node             *rsrc_backup_node;
 452
 453         struct io_restriction           restrictions;
 454
 455         /* exit task_work */
 456         struct callback_head            *exit_task_work;
 457
 458         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
 459         struct work_struct              exit_work;
 460         struct list_head                tctx_list;
 461 };
 462
 463 struct io_uring_task {
 464         /* submission side */
 465         struct xarray           xa;
 466         struct wait_queue_head  wait;
 467         const struct io_ring_ctx *last;
 468         struct io_wq            *io_wq;
 469         struct percpu_counter   inflight;
 470         atomic_t                in_idle;
 471
 472         spinlock_t              task_lock;
 473         struct io_wq_work_list  task_list;
 474         unsigned long           task_state;
 475         struct callback_head    task_work;
 476 };
 477
 478 /*
 479  * First field must be the file pointer in all the
 480  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 481  */
 482 struct io_poll_iocb {
 483         struct file                     *file;
 484         struct wait_queue_head          *head;
 485         __poll_t                        events;
 486         bool                            done;
 487         bool                            canceled;
 488         bool                            update_events;
 489         bool                            update_user_data;
 490         union {
 491                 struct wait_queue_entry wait;
 492                 struct {
 493                         u64             old_user_data;
 494                         u64             new_user_data;
 495                 };
 496         };
 497 };
 498
 499 struct io_poll_remove {
 500         struct file                     *file;
 501         u64                             addr;
 502 };
 503
 504 struct io_close {
 505         struct file                     *file;
 506         int                             fd;
 507 };
 508
 509 struct io_timeout_data {
 510         struct io_kiocb                 *req;
 511         struct hrtimer                  timer;
 512         struct timespec64               ts;
 513         enum hrtimer_mode               mode;
 514 };
 515
 516 struct io_accept {
 517         struct file                     *file;
 518         struct sockaddr __user          *addr;
 519         int __user                      *addr_len;
 520         int                             flags;
 521         unsigned long                   nofile;
 522 };
 523
 524 struct io_sync {
 525         struct file                     *file;
 526         loff_t                          len;
 527         loff_t                          off;
 528         int                             flags;
 529         int                             mode;
 530 };
 531
 532 struct io_cancel {
 533         struct file                     *file;
 534         u64                             addr;
 535 };
 536
 537 struct io_timeout {
 538         struct file                     *file;
 539         u32                             off;
 540         u32                             target_seq;
 541         struct list_head                list;
 542         /* head of the link, used by linked timeouts only */
 543         struct io_kiocb                 *head;
 544 };
 545
 546 struct io_timeout_rem {
 547         struct file                     *file;
 548         u64                             addr;
 549
 550         /* timeout update */
 551         struct timespec64               ts;
 552         u32                             flags;
 553 };
 554
 555 struct io_rw {
 556         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 557         struct kiocb                    kiocb;
 558         u64                             addr;
 559         u64                             len;
 560 };
 561
 562 struct io_connect {
 563         struct file                     *file;
 564         struct sockaddr __user          *addr;
 565         int                             addr_len;
 566 };
 567
 568 struct io_sr_msg {
 569         struct file                     *file;
 570         union {
 571                 struct user_msghdr __user *umsg;
 572                 void __user             *buf;
 573         };
 574         int                             msg_flags;
 575         int                             bgid;
 576         size_t                          len;
 577         struct io_buffer                *kbuf;
 578 };
 579
 580 struct io_open {
 581         struct file                     *file;
 582         int                             dfd;
 583         struct filename                 *filename;
 584         struct open_how                 how;
 585         unsigned long                   nofile;
 586 };
 587
 588 struct io_rsrc_update {
 589         struct file                     *file;
 590         u64                             arg;
 591         u32                             nr_args;
 592         u32                             offset;
 593 };
 594
 595 struct io_fadvise {
 596         struct file                     *file;
 597         u64                             offset;
 598         u32                             len;
 599         u32                             advice;
 600 };
 601
 602 struct io_madvise {
 603         struct file                     *file;
 604         u64                             addr;
 605         u32                             len;
 606         u32                             advice;
 607 };
 608
 609 struct io_epoll {
 610         struct file                     *file;
 611         int                             epfd;
 612         int                             op;
 613         int                             fd;
 614         struct epoll_event              event;
 615 };
 616
 617 struct io_splice {
 618         struct file                     *file_out;
 619         struct file                     *file_in;
 620         loff_t                          off_out;
 621         loff_t                          off_in;
 622         u64                             len;
 623         unsigned int                    flags;
 624 };
 625
 626 struct io_provide_buf {
 627         struct file                     *file;
 628         __u64                           addr;
 629         __s32                           len;
 630         __u32                           bgid;
 631         __u16                           nbufs;
 632         __u16                           bid;
 633 };
 634
 635 struct io_statx {
 636         struct file                     *file;
 637         int                             dfd;
 638         unsigned int                    mask;
 639         unsigned int                    flags;
 640         const char __user               *filename;
 641         struct statx __user             *buffer;
 642 };
 643
 644 struct io_shutdown {
 645         struct file                     *file;
 646         int                             how;
 647 };
 648
 649 struct io_rename {
 650         struct file                     *file;
 651         int                             old_dfd;
 652         int                             new_dfd;
 653         struct filename                 *oldpath;
 654         struct filename                 *newpath;
 655         int                             flags;
 656 };
 657
 658 struct io_unlink {
 659         struct file                     *file;
 660         int                             dfd;
 661         int                             flags;
 662         struct filename                 *filename;
 663 };
 664
 665 struct io_completion {
 666         struct file                     *file;
 667         struct list_head                list;
 668         u32                             cflags;
 669 };
 670
 671 struct io_async_connect {
 672         struct sockaddr_storage         address;
 673 };
 674
 675 struct io_async_msghdr {
 676         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 677         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
 678         struct iovec                    *free_iov;
 679         struct sockaddr __user          *uaddr;
 680         struct msghdr                   msg;
 681         struct sockaddr_storage         addr;
 682 };
 683
 684 struct io_async_rw {
 685         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 686         const struct iovec              *free_iovec;
 687         struct iov_iter                 iter;
 688         size_t                          bytes_done;
 689         struct wait_page_queue          wpq;
 690 };
 691
 692 enum {
 693         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 694         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 695         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 696         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 697         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 698         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 699
 700         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
 701         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 702         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 703         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 704         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 705         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 706         REQ_F_POLLED_BIT,
 707         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 708         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
 709         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
 710         REQ_F_REISSUE_BIT,
 711         REQ_F_DONT_REISSUE_BIT,
 712         /* keep async read/write and isreg together and in order */
 713         REQ_F_ASYNC_READ_BIT,
 714         REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT,
 715         REQ_F_ISREG_BIT,
 716
 717         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 718         __REQ_F_LAST_BIT,
 719 };
 720
 721 enum {
 722         /* ctx owns file */
 723         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 724         /* drain existing IO first */
 725         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 726         /* linked sqes */
 727         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 728         /* doesn't sever on completion < 0 */
 729         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 730         /* IOSQE_ASYNC */
 731         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 732         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 733         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 734
 735         /* fail rest of links */
 736         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
 737         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
 738         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 739         /* read/write uses file position */
 740         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 741         /* must not punt to workers */
 742         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 743         /* has or had linked timeout */
 744         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 745         /* needs cleanup */
 746         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 747         /* already went through poll handler */
 748         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 749         /* buffer already selected */
 750         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 751         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
 752         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
 753         /* completion is deferred through io_comp_state */
 754         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
 755         /* caller should reissue async */
 756         REQ_F_REISSUE           = BIT(REQ_F_REISSUE_BIT),
 757         /* don't attempt request reissue, see io_rw_reissue() */
 758         REQ_F_DONT_REISSUE      = BIT(REQ_F_DONT_REISSUE_BIT),
 759         /* supports async reads */
 760         REQ_F_ASYNC_READ        = BIT(REQ_F_ASYNC_READ_BIT),
 761         /* supports async writes */
 762         REQ_F_ASYNC_WRITE       = BIT(REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT),
 763         /* regular file */
 764         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 765 };
 766
 767 struct async_poll {
 768         struct io_poll_iocb     poll;
 769         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 770 };
 771
 772 struct io_task_work {
 773         struct io_wq_work_node  node;
 774         task_work_func_t        func;
 775 };
 776
 777 /*
 778  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 779  * as the first entry in their struct definition. So you can
 780  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 781  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 782  */
 783 struct io_kiocb {
 784         union {
 785                 struct file             *file;
 786                 struct io_rw            rw;
 787                 struct io_poll_iocb     poll;
 788                 struct io_poll_remove   poll_remove;
 789                 struct io_accept        accept;
 790                 struct io_sync          sync;
 791                 struct io_cancel        cancel;
 792                 struct io_timeout       timeout;
 793                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 794                 struct io_connect       connect;
 795                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 796                 struct io_open          open;
 797                 struct io_close         close;
 798                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
 799                 struct io_fadvise       fadvise;
 800                 struct io_madvise       madvise;
 801                 struct io_epoll         epoll;
 802                 struct io_splice        splice;
 803                 struct io_provide_buf   pbuf;
 804                 struct io_statx         statx;
 805                 struct io_shutdown      shutdown;
 806                 struct io_rename        rename;
 807                 struct io_unlink        unlink;
 808                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 809                 struct io_completion    compl;
 810         };
 811
 812         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 813         void                            *async_data;
 814         u8                              opcode;
 815         /* polled IO has completed */
 816         u8                              iopoll_completed;
 817
 818         u16                             buf_index;
 819         u32                             result;
 820
 821         struct io_ring_ctx              *ctx;
 822         unsigned int                    flags;
 823         atomic_t                        refs;
 824         struct task_struct              *task;
 825         u64                             user_data;
 826
 827         struct io_kiocb                 *link;
 828         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
 829
 830         /*
 831          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
 832          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
 833          */
 834         struct list_head                inflight_entry;
 835         union {
 836                 struct io_task_work     io_task_work;
 837                 struct callback_head    task_work;
 838         };
 839         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 840         struct hlist_node               hash_node;
 841         struct async_poll               *apoll;
 842         struct io_wq_work               work;
 843 };
 844
 845 struct io_tctx_node {
 846         struct list_head        ctx_node;
 847         struct task_struct      *task;
 848         struct io_ring_ctx      *ctx;
 849 };
 850
 851 struct io_defer_entry {
 852         struct list_head        list;
 853         struct io_kiocb         *req;
 854         u32                     seq;
 855 };
 856
 857 struct io_op_def {
 858         /* needs req->file assigned */
 859         unsigned                needs_file : 1;
 860         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 861         unsigned                hash_reg_file : 1;
 862         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 863         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 864         /* opcode is not supported by this kernel */
 865         unsigned                not_supported : 1;
 866         /* set if opcode supports polled "wait" */
 867         unsigned                pollin : 1;
 868         unsigned                pollout : 1;
 869         /* op supports buffer selection */
 870         unsigned                buffer_select : 1;
 871         /* do prep async if is going to be punted */
 872         unsigned                needs_async_setup : 1;
 873         /* should block plug */
 874         unsigned                plug : 1;
 875         /* size of async data needed, if any */
 876         unsigned short          async_size;
 877 };
 878
 879 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 880         [IORING_OP_NOP] = {},
 881         [IORING_OP_READV] = {
 882                 .needs_file             = 1,
 883                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 884                 .pollin                 = 1,
 885                 .buffer_select          = 1,
 886                 .needs_async_setup      = 1,
 887                 .plug                   = 1,
 888                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 889         },
 890         [IORING_OP_WRITEV] = {
 891                 .needs_file             = 1,
 892                 .hash_reg_file          = 1,
 893                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 894                 .pollout                = 1,
 895                 .needs_async_setup      = 1,
 896                 .plug                   = 1,
 897                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 898         },
 899         [IORING_OP_FSYNC] = {
 900                 .needs_file             = 1,
 901         },
 902         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 903                 .needs_file             = 1,
 904                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 905                 .pollin                 = 1,
 906                 .plug                   = 1,
 907                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 908         },
 909         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 910                 .needs_file             = 1,
 911                 .hash_reg_file          = 1,
 912                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 913                 .pollout                = 1,
 914                 .plug                   = 1,
 915                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 916         },
 917         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 918                 .needs_file             = 1,
 919                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 920         },
 921         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 922         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 923                 .needs_file             = 1,
 924         },
 925         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 926                 .needs_file             = 1,
 927                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 928                 .pollout                = 1,
 929                 .needs_async_setup      = 1,
 930                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 931         },
 932         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 933                 .needs_file             = 1,
 934                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 935                 .pollin                 = 1,
 936                 .buffer_select          = 1,
 937                 .needs_async_setup      = 1,
 938                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 939         },
 940         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 941                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 942         },
 943         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
 944                 /* used by timeout updates' prep() */
 945         },
 946         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 947                 .needs_file             = 1,
 948                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 949                 .pollin                 = 1,
 950         },
 951         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 952         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 953                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 954         },
 955         [IORING_OP_CONNECT] = {
 956                 .needs_file             = 1,
 957                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 958                 .pollout                = 1,
 959                 .needs_async_setup      = 1,
 960                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
 961         },
 962         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 963                 .needs_file             = 1,
 964         },
 965         [IORING_OP_OPENAT] = {},
 966         [IORING_OP_CLOSE] = {},
 967         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
 968         [IORING_OP_STATX] = {},
 969         [IORING_OP_READ] = {
 970                 .needs_file             = 1,
 971                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 972                 .pollin                 = 1,
 973                 .buffer_select          = 1,
 974                 .plug                   = 1,
 975                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 976         },
 977         [IORING_OP_WRITE] = {
 978                 .needs_file             = 1,
 979                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 980                 .pollout                = 1,
 981                 .plug                   = 1,
 982                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 983         },
 984         [IORING_OP_FADVISE] = {
 985                 .needs_file             = 1,
 986         },
 987         [IORING_OP_MADVISE] = {},
 988         [IORING_OP_SEND] = {
 989                 .needs_file             = 1,
 990                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 991                 .pollout                = 1,
 992         },
 993         [IORING_OP_RECV] = {
 994                 .needs_file             = 1,
 995                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 996                 .pollin                 = 1,
 997                 .buffer_select          = 1,
 998         },
 999         [IORING_OP_OPENAT2] = {
1000         },
1001         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
1002                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1003         },
1004         [IORING_OP_SPLICE] = {
1005                 .needs_file             = 1,
1006                 .hash_reg_file          = 1,
1007                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1008         },
1009         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
1010         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
1011         [IORING_OP_TEE] = {
1012                 .needs_file             = 1,
1013                 .hash_reg_file          = 1,
1014                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1015         },
1016         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1017                 .needs_file             = 1,
1018         },
1019         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1020         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1021 };
1022
1023 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1024 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index);
1025 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1026                                          struct task_struct *task,
1027                                          struct files_struct *files);
1028 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_ring_ctx *ctx);
1029 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx);
1030 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
1031
1032 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
1033 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1034 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
1035 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1036 static void io_put_task(struct task_struct *task, int nr);
1037 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req);
1038 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1039 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1040 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
1041                                  struct io_uring_rsrc_update *ip,
1042                                  unsigned nr_args);
1043 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1044 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
1045                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1046 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1047 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1048
1049 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1050 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
1051                                         struct io_ring_ctx *ctx);
1052 static bool io_poll_remove_waitqs(struct io_kiocb *req);
1053 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req);
1054
1055 static struct kmem_cache *req_cachep;
1056
1057 static const struct file_operations io_uring_fops;
1058
1059 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1060 {
1061 #if defined(CONFIG_UNIX)
1062         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1063                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1064
1065                 return ctx->ring_sock->sk;
1066         }
1067 #endif
1068         return NULL;
1069 }
1070 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1071
1072 #define io_for_each_link(pos, head) \
1073         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1074
1075 static inline void io_req_set_rsrc_node(struct io_kiocb *req)
1076 {
1077         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1078
1079         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1080                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->rsrc_node->refs;
1081                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1082         }
1083 }
1084
1085 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head,
1086                           struct task_struct *task,
1087                           struct files_struct *files)
1088 {
1089         struct io_kiocb *req;
1090
1091         if (task && head->task != task)
1092                 return false;
1093         if (!files)
1094                 return true;
1095
1096         io_for_each_link(req, head) {
1097                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1098                         return true;
1099         }
1100         return false;
1101 }
1102
1103 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1104 {
1105         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1106                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1107 }
1108
1109 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1110 {
1111         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1112
1113         complete(&ctx->ref_comp);
1114 }
1115
1116 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1117 {
1118         return !req->timeout.off;
1119 }
1120
1121 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1122 {
1123         struct io_ring_ctx *ctx;
1124         int hash_bits;
1125
1126         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1127         if (!ctx)
1128                 return NULL;
1129
1130         /*
1131          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1132          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1133          */
1134         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1135         hash_bits -= 5;
1136         if (hash_bits <= 0)
1137                 hash_bits = 1;
1138         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1139         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1140                                         GFP_KERNEL);
1141         if (!ctx->cancel_hash)
1142                 goto err;
1143         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1144
1145         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1146                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1147                 goto err;
1148
1149         ctx->flags = p->flags;
1150         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1151         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1152         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1153         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1154         init_completion(&ctx->ref_comp);
1155         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1156         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1157         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1158         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1159         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1160         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1161         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1162         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1163         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1164         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1165         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1166         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1167         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1168         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1169         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1170         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.free_list);
1171         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.locked_free_list);
1172         return ctx;
1173 err:
1174         kfree(ctx->cancel_hash);
1175         kfree(ctx);
1176         return NULL;
1177 }
1178
1179 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1180 {
1181         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1182                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1183
1184                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1185                                 + READ_ONCE(ctx->cached_cq_overflow);
1186         }
1187
1188         return false;
1189 }
1190
1191 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1192 {
1193         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1194
1195         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1196                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1197
1198                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
1199                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
1200                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
1201         }
1202 }
1203
1204 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1205 {
1206         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1207         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1208
1209         if (!req->work.creds)
1210                 req->work.creds = get_current_cred();
1211
1212         req->work.list.next = NULL;
1213         req->work.flags = 0;
1214         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1215                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1216
1217         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1218                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1219                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1220         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
1221                 if (def->unbound_nonreg_file)
1222                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1223         }
1224
1225         switch (req->opcode) {
1226         case IORING_OP_SPLICE:
1227         case IORING_OP_TEE:
1228                 /*
1229                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
1230                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
1231                  */
1232                 if (!S_ISREG(file_inode(req->splice.file_in)->i_mode))
1233                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1234                 break;
1235         }
1236 }
1237
1238 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1239 {
1240         struct io_kiocb *cur;
1241
1242         io_for_each_link(cur, req)
1243                 io_prep_async_work(cur);
1244 }
1245
1246 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1247 {
1248         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1249         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1250         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1251
1252         BUG_ON(!tctx);
1253         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1254
1255         /* init ->work of the whole link before punting */
1256         io_prep_async_link(req);
1257         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1258                                         &req->work, req->flags);
1259         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1260         if (link)
1261                 io_queue_linked_timeout(link);
1262 }
1263
1264 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1265 {
1266         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1267         int ret;
1268
1269         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1270         if (ret != -1) {
1271                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1272                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1273                 list_del_init(&req->timeout.list);
1274                 io_cqring_fill_event(req, status);
1275                 io_put_req_deferred(req, 1);
1276         }
1277 }
1278
1279 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1280 {
1281         do {
1282                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1283                                                 struct io_defer_entry, list);
1284
1285                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1286                         break;
1287                 list_del_init(&de->list);
1288                 io_req_task_queue(de->req);
1289                 kfree(de);
1290         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1291 }
1292
1293 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1294 {
1295         u32 seq;
1296
1297         if (list_empty(&ctx->timeout_list))
1298                 return;
1299
1300         seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1301
1302         do {
1303                 u32 events_needed, events_got;
1304                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1305                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1306
1307                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1308                         break;
1309
1310                 /*
1311                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1312                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1313                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1314                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1315                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1316                  */
1317                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1318                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1319                 if (events_got < events_needed)
1320                         break;
1321
1322                 list_del_init(&req->timeout.list);
1323                 io_kill_timeout(req, 0);
1324         } while (!list_empty(&ctx->timeout_list));
1325
1326         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1327 }
1328
1329 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1330 {
1331         io_flush_timeouts(ctx);
1332
1333         /* order cqe stores with ring update */
1334         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1335
1336         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1337                 __io_queue_deferred(ctx);
1338 }
1339
1340 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1341 {
1342         struct io_rings *r = ctx->rings;
1343
1344         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == r->sq_ring_entries;
1345 }
1346
1347 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1348 {
1349         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1350 }
1351
1352 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1353 {
1354         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1355         unsigned tail;
1356
1357         /*
1358          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1359          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1360          * fill the cq entry
1361          */
1362         if (__io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1363                 return NULL;
1364
1365         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1366         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1367 }
1368
1369 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1370 {
1371         if (!ctx->cq_ev_fd)
1372                 return false;
1373         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1374                 return false;
1375         if (!ctx->eventfd_async)
1376                 return true;
1377         return io_wq_current_is_worker();
1378 }
1379
1380 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1381 {
1382         /* see waitqueue_active() comment */
1383         smp_mb();
1384
1385         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1386                 wake_up(&ctx->wait);
1387         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1388                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1389         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1390                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1391         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1392                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1393                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1394         }
1395 }
1396
1397 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1398 {
1399         /* see waitqueue_active() comment */
1400         smp_mb();
1401
1402         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1403                 if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1404                         wake_up(&ctx->wait);
1405         }
1406         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1407                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1408         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1409                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1410                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1411         }
1412 }
1413
1414 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1415 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1416 {
1417         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1418         unsigned long flags;
1419         bool all_flushed, posted;
1420
1421         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1422                 return false;
1423
1424         posted = false;
1425         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1426         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1427                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqring(ctx);
1428                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
1429
1430                 if (!cqe && !force)
1431                         break;
1432                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
1433                                         struct io_overflow_cqe, list);
1434                 if (cqe)
1435                         memcpy(cqe, &ocqe->cqe, sizeof(*cqe));
1436                 else
1437                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1438                                    ++ctx->cached_cq_overflow);
1439                 posted = true;
1440                 list_del(&ocqe->list);
1441                 kfree(ocqe);
1442         }
1443
1444         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1445         if (all_flushed) {
1446                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1447                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1448                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1449         }
1450
1451         if (posted)
1452                 io_commit_cqring(ctx);
1453         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1454         if (posted)
1455                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1456         return all_flushed;
1457 }
1458
1459 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1460 {
1461         bool ret = true;
1462
1463         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1464                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1465                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1466                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1467                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, force);
1468                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1469                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1470         }
1471
1472         return ret;
1473 }
1474
1475 /*
1476  * Shamelessly stolen from the mm implementation of page reference checking,
1477  * see commit f958d7b528b1 for details.
1478  */
1479 #define req_ref_zero_or_close_to_overflow(req)  \
1480         ((unsigned int) atomic_read(&(req->refs)) + 127u <= 127u)
1481
1482 static inline bool req_ref_inc_not_zero(struct io_kiocb *req)
1483 {
1484         return atomic_inc_not_zero(&req->refs);
1485 }
1486
1487 static inline bool req_ref_sub_and_test(struct io_kiocb *req, int refs)
1488 {
1489         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1490         return atomic_sub_and_test(refs, &req->refs);
1491 }
1492
1493 static inline bool req_ref_put_and_test(struct io_kiocb *req)
1494 {
1495         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1496         return atomic_dec_and_test(&req->refs);
1497 }
1498
1499 static inline void req_ref_put(struct io_kiocb *req)
1500 {
1501         WARN_ON_ONCE(req_ref_put_and_test(req));
1502 }
1503
1504 static inline void req_ref_get(struct io_kiocb *req)
1505 {
1506         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1507         atomic_inc(&req->refs);
1508 }
1509
1510 static bool __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res,
1511                                    unsigned int cflags)
1512 {
1513         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1514         struct io_uring_cqe *cqe;
1515
1516         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res, cflags);
1517
1518         /*
1519          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1520          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1521          * the ring.
1522          */
1523         cqe = io_get_cqring(ctx);
1524         if (likely(cqe)) {
1525                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1526                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1527                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1528                 return true;
1529         }
1530         if (!ctx->cq_overflow_flushed &&
1531             !atomic_read(&req->task->io_uring->in_idle)) {
1532                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
1533
1534                 ocqe = kmalloc(sizeof(*ocqe), GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
1535                 if (!ocqe)
1536                         goto overflow;
1537                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1538                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1539                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1540                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1541                 }
1542                 ocqe->cqe.user_data = req->user_data;
1543                 ocqe->cqe.res = res;
1544                 ocqe->cqe.flags = cflags;
1545                 list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
1546                 return true;
1547         }
1548 overflow:
1549         /*
1550          * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1551          * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
1552          * on the floor.
1553          */
1554         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow, ++ctx->cached_cq_overflow);
1555         return false;
1556 }
1557
1558 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1559 {
1560         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1561 }
1562
1563 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1564                                  unsigned int cflags)
1565 {
1566         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1567         unsigned long flags;
1568
1569         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1570         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1571         /*
1572          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1573          * free_list cache.
1574          */
1575         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1576                 struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
1577
1578                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1579                         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL_LINK))
1580                                 io_disarm_next(req);
1581                         if (req->link) {
1582                                 io_req_task_queue(req->link);
1583                                 req->link = NULL;
1584                         }
1585                 }
1586                 io_dismantle_req(req);
1587                 io_put_task(req->task, 1);
1588                 list_add(&req->compl.list, &cs->locked_free_list);
1589                 cs->locked_free_nr++;
1590         } else {
1591                 if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
1592                         req = NULL;
1593         }
1594         io_commit_cqring(ctx);
1595         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1596
1597         if (req) {
1598                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1599                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1600         }
1601 }
1602
1603 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1604                                   unsigned int cflags)
1605 {
1606         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED))
1607                 io_clean_op(req);
1608         req->result = res;
1609         req->compl.cflags = cflags;
1610         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1611 }
1612
1613 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1614                                      long res, unsigned cflags)
1615 {
1616         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1617                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1618         else
1619                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1620 }
1621
1622 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1623 {
1624         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1625 }
1626
1627 static void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, long res)
1628 {
1629         req_set_fail_links(req);
1630         io_put_req(req);
1631         io_req_complete_post(req, res, 0);
1632 }
1633
1634 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
1635                                         struct io_comp_state *cs)
1636 {
1637         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1638         list_splice_init(&cs->locked_free_list, &cs->free_list);
1639         cs->locked_free_nr = 0;
1640         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1641 }
1642
1643 /* Returns true IFF there are requests in the cache */
1644 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1645 {
1646         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1647         struct io_comp_state *cs = &state->comp;
1648         int nr;
1649
1650         /*
1651          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1652          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1653          * side cache.
1654          */
1655         if (READ_ONCE(cs->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH)
1656                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
1657
1658         nr = state->free_reqs;
1659         while (!list_empty(&cs->free_list)) {
1660                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&cs->free_list,
1661                                                 struct io_kiocb, compl.list);
1662
1663                 list_del(&req->compl.list);
1664                 state->reqs[nr++] = req;
1665                 if (nr == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1666                         break;
1667         }
1668
1669         state->free_reqs = nr;
1670         return nr != 0;
1671 }
1672
1673 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1674 {
1675         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1676
1677         BUILD_BUG_ON(IO_REQ_ALLOC_BATCH > ARRAY_SIZE(state->reqs));
1678
1679         if (!state->free_reqs) {
1680                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1681                 int ret;
1682
1683                 if (io_flush_cached_reqs(ctx))
1684                         goto got_req;
1685
1686                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1687                                             state->reqs);
1688
1689                 /*
1690                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1691                  * retry single alloc to be on the safe side.
1692                  */
1693                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1694                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1695                         if (!state->reqs[0])
1696                                 return NULL;
1697                         ret = 1;
1698                 }
1699                 state->free_reqs = ret;
1700         }
1701 got_req:
1702         state->free_reqs--;
1703         return state->reqs[state->free_reqs];
1704 }
1705
1706 static inline void io_put_file(struct file *file)
1707 {
1708         if (file)
1709                 fput(file);
1710 }
1711
1712 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1713 {
1714         unsigned int flags = req->flags;
1715
1716         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1717                 io_put_file(req->file);
1718         if (flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED |
1719                      REQ_F_INFLIGHT)) {
1720                 io_clean_op(req);
1721
1722                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1723                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1724                         unsigned long flags;
1725
1726                         spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1727                         list_del(&req->inflight_entry);
1728                         spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1729                         req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
1730                 }
1731         }
1732         if (req->fixed_rsrc_refs)
1733                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1734         if (req->async_data)
1735                 kfree(req->async_data);
1736         if (req->work.creds) {
1737                 put_cred(req->work.creds);
1738                 req->work.creds = NULL;
1739         }
1740 }
1741
1742 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1743 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1744 {
1745         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1746
1747         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1748         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1749                 wake_up(&tctx->wait);
1750         put_task_struct_many(task, nr);
1751 }
1752
1753 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1754 {
1755         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1756
1757         io_dismantle_req(req);
1758         io_put_task(req->task, 1);
1759
1760         kmem_cache_free(req_cachep, req);
1761         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1762 }
1763
1764 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
1765 {
1766         struct io_kiocb *nxt = req->link;
1767
1768         req->link = nxt->link;
1769         nxt->link = NULL;
1770 }
1771
1772 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1773         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1774 {
1775         struct io_kiocb *link = req->link;
1776
1777         /*
1778          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1779          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1780          */
1781         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1782                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1783                 int ret;
1784
1785                 io_remove_next_linked(req);
1786                 link->timeout.head = NULL;
1787                 ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1788                 if (ret != -1) {
1789                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1790                         io_put_req_deferred(link, 1);
1791                         return true;
1792                 }
1793         }
1794         return false;
1795 }
1796
1797 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1798         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1799 {
1800         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
1801
1802         req->link = NULL;
1803         while (link) {
1804                 nxt = link->link;
1805                 link->link = NULL;
1806
1807                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1808                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1809                 io_put_req_deferred(link, 2);
1810                 link = nxt;
1811         }
1812 }
1813
1814 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
1815         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1816 {
1817         bool posted = false;
1818
1819         if (likely(req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT))
1820                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
1821         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
1822                 posted |= (req->link != NULL);
1823                 io_fail_links(req);
1824         }
1825         return posted;
1826 }
1827
1828 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1829 {
1830         struct io_kiocb *nxt;
1831
1832         /*
1833          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1834          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1835          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1836          * of the chain.
1837          */
1838         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL_LINK)) {
1839                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1840                 unsigned long flags;
1841                 bool posted;
1842
1843                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1844                 posted = io_disarm_next(req);
1845                 if (posted)
1846                         io_commit_cqring(req->ctx);
1847                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1848                 if (posted)
1849                         io_cqring_ev_posted(ctx);
1850         }
1851         nxt = req->link;
1852         req->link = NULL;
1853         return nxt;
1854 }
1855
1856 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1857 {
1858         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
1859                 return NULL;
1860         return __io_req_find_next(req);
1861 }
1862
1863 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx)
1864 {
1865         if (!ctx)
1866                 return;
1867         if (ctx->submit_state.comp.nr) {
1868                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1869                 io_submit_flush_completions(&ctx->submit_state.comp, ctx);
1870                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1871         }
1872         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1873 }
1874
1875 static bool __tctx_task_work(struct io_uring_task *tctx)
1876 {
1877         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1878         struct io_wq_work_list list;
1879         struct io_wq_work_node *node;
1880
1881         if (wq_list_empty(&tctx->task_list))
1882                 return false;
1883
1884         spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
1885         list = tctx->task_list;
1886         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
1887         spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1888
1889         node = list.first;
1890         while (node) {
1891                 struct io_wq_work_node *next = node->next;
1892                 struct io_kiocb *req;
1893
1894                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1895                 if (req->ctx != ctx) {
1896                         ctx_flush_and_put(ctx);
1897                         ctx = req->ctx;
1898                         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1899                 }
1900
1901                 req->task_work.func(&req->task_work);
1902                 node = next;
1903         }
1904
1905         ctx_flush_and_put(ctx);
1906         return list.first != NULL;
1907 }
1908
1909 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1910 {
1911         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task, task_work);
1912
1913         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1914
1915         while (__tctx_task_work(tctx))
1916                 cond_resched();
1917 }
1918
1919 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
1920 {
1921         struct task_struct *tsk = req->task;
1922         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
1923         enum task_work_notify_mode notify;
1924         struct io_wq_work_node *node, *prev;
1925         unsigned long flags;
1926         int ret = 0;
1927
1928         if (unlikely(tsk->flags & PF_EXITING))
1929                 return -ESRCH;
1930
1931         WARN_ON_ONCE(!tctx);
1932
1933         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1934         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
1935         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1936
1937         /* task_work already pending, we're done */
1938         if (test_bit(0, &tctx->task_state) ||
1939             test_and_set_bit(0, &tctx->task_state))
1940                 return 0;
1941
1942         /*
1943          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
1944          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
1945          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
1946          * will do the job.
1947          */
1948         notify = (req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ? TWA_NONE : TWA_SIGNAL;
1949
1950         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify)) {
1951                 wake_up_process(tsk);
1952                 return 0;
1953         }
1954
1955         /*
1956          * Slow path - we failed, find and delete work. if the work is not
1957          * in the list, it got run and we're fine.
1958          */
1959         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1960         wq_list_for_each(node, prev, &tctx->task_list) {
1961                 if (&req->io_task_work.node == node) {
1962                         wq_list_del(&tctx->task_list, node, prev);
1963                         ret = 1;
1964                         break;
1965                 }
1966         }
1967         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1968         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1969         return ret;
1970 }
1971
1972 static bool io_run_task_work_head(struct callback_head **work_head)
1973 {
1974         struct callback_head *work, *next;
1975         bool executed = false;
1976
1977         do {
1978                 work = xchg(work_head, NULL);
1979                 if (!work)
1980                         break;
1981
1982                 do {
1983                         next = work->next;
1984                         work->func(work);
1985                         work = next;
1986                         cond_resched();
1987                 } while (work);
1988                 executed = true;
1989         } while (1);
1990
1991         return executed;
1992 }
1993
1994 static void io_task_work_add_head(struct callback_head **work_head,
1995                                   struct callback_head *task_work)
1996 {
1997         struct callback_head *head;
1998
1999         do {
2000                 head = READ_ONCE(*work_head);
2001                 task_work->next = head;
2002         } while (cmpxchg(work_head, head, task_work) != head);
2003 }
2004
2005 static void io_req_task_work_add_fallback(struct io_kiocb *req,
2006                                           task_work_func_t cb)
2007 {
2008         init_task_work(&req->task_work, cb);
2009         io_task_work_add_head(&req->ctx->exit_task_work, &req->task_work);
2010 }
2011
2012 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
2013 {
2014         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2015         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2016
2017         /* ctx is guaranteed to stay alive while we hold uring_lock */
2018         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2019         io_req_complete_failed(req, req->result);
2020         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2021 }
2022
2023 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2024 {
2025         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2026
2027         /* ctx stays valid until unlock, even if we drop all ours ctx->refs */
2028         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2029         if (!(current->flags & PF_EXITING) && !current->in_execve)
2030                 __io_queue_sqe(req);
2031         else
2032                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
2033         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2034 }
2035
2036 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2037 {
2038         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2039
2040         __io_req_task_submit(req);
2041 }
2042
2043 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2044 {
2045         req->result = ret;
2046         req->task_work.func = io_req_task_cancel;
2047
2048         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2049                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
2050 }
2051
2052 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2053 {
2054         req->task_work.func = io_req_task_submit;
2055
2056         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2057                 io_req_task_queue_fail(req, -ECANCELED);
2058 }
2059
2060 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2061 {
2062         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2063
2064         if (nxt)
2065                 io_req_task_queue(nxt);
2066 }
2067
2068 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2069 {
2070         io_queue_next(req);
2071         __io_free_req(req);
2072 }
2073
2074 struct req_batch {
2075         struct task_struct      *task;
2076         int                     task_refs;
2077         int                     ctx_refs;
2078 };
2079
2080 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2081 {
2082         rb->task_refs = 0;
2083         rb->ctx_refs = 0;
2084         rb->task = NULL;
2085 }
2086
2087 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2088                                      struct req_batch *rb)
2089 {
2090         if (rb->task)
2091                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2092         if (rb->ctx_refs)
2093                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2094 }
2095
2096 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2097                               struct io_submit_state *state)
2098 {
2099         io_queue_next(req);
2100         io_dismantle_req(req);
2101
2102         if (req->task != rb->task) {
2103                 if (rb->task)
2104                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2105                 rb->task = req->task;
2106                 rb->task_refs = 0;
2107         }
2108         rb->task_refs++;
2109         rb->ctx_refs++;
2110
2111         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2112                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2113         else
2114                 list_add(&req->compl.list, &state->comp.free_list);
2115 }
2116
2117 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
2118                                         struct io_ring_ctx *ctx)
2119 {
2120         int i, nr = cs->nr;
2121         struct io_kiocb *req;
2122         struct req_batch rb;
2123
2124         io_init_req_batch(&rb);
2125         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2126         for (i = 0; i < nr; i++) {
2127                 req = cs->reqs[i];
2128                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
2129         }
2130         io_commit_cqring(ctx);
2131         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2132
2133         io_cqring_ev_posted(ctx);
2134         for (i = 0; i < nr; i++) {
2135                 req = cs->reqs[i];
2136
2137                 /* submission and completion refs */
2138                 if (req_ref_sub_and_test(req, 2))
2139                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2140         }
2141
2142         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2143         cs->nr = 0;
2144 }
2145
2146 /*
2147  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2148  * was the last reference to this request.
2149  */
2150 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2151 {
2152         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2153
2154         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2155                 nxt = io_req_find_next(req);
2156                 __io_free_req(req);
2157         }
2158         return nxt;
2159 }
2160
2161 static inline void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2162 {
2163         if (req_ref_put_and_test(req))
2164                 io_free_req(req);
2165 }
2166
2167 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2168 {
2169         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2170
2171         io_free_req(req);
2172 }
2173
2174 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2175 {
2176         req->task_work.func = io_put_req_deferred_cb;
2177         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2178                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_put_req_deferred_cb);
2179 }
2180
2181 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2182 {
2183         if (req_ref_sub_and_test(req, refs))
2184                 io_free_req_deferred(req);
2185 }
2186
2187 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2188 {
2189         /* See comment at the top of this file */
2190         smp_rmb();
2191         return __io_cqring_events(ctx);
2192 }
2193
2194 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2195 {
2196         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2197
2198         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2199         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2200 }
2201
2202 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2203 {
2204         unsigned int cflags;
2205
2206         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2207         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2208         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2209         kfree(kbuf);
2210         return cflags;
2211 }
2212
2213 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2214 {
2215         struct io_buffer *kbuf;
2216
2217         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2218         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2219 }
2220
2221 static inline bool io_run_task_work(void)
2222 {
2223         /*
2224          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2225          * not add work to such a task.
2226          */
2227         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2228                 return false;
2229         if (current->task_works) {
2230                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2231                 task_work_run();
2232                 return true;
2233         }
2234
2235         return false;
2236 }
2237
2238 /*
2239  * Find and free completed poll iocbs
2240  */
2241 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2242                                struct list_head *done)
2243 {
2244         struct req_batch rb;
2245         struct io_kiocb *req;
2246
2247         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2248         smp_rmb();
2249
2250         io_init_req_batch(&rb);
2251         while (!list_empty(done)) {
2252                 int cflags = 0;
2253
2254                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2255                 list_del(&req->inflight_entry);
2256
2257                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN &&
2258                     !(req->flags & REQ_F_DONT_REISSUE)) {
2259                         req->iopoll_completed = 0;
2260                         req_ref_get(req);
2261                         io_queue_async_work(req);
2262                         continue;
2263                 }
2264
2265                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2266                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2267
2268                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2269                 (*nr_events)++;
2270
2271                 if (req_ref_put_and_test(req))
2272                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2273         }
2274
2275         io_commit_cqring(ctx);
2276         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2277         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2278 }
2279
2280 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2281                         long min)
2282 {
2283         struct io_kiocb *req, *tmp;
2284         LIST_HEAD(done);
2285         bool spin;
2286         int ret;
2287
2288         /*
2289          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2290          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2291          */
2292         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2293
2294         ret = 0;
2295         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2296                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2297
2298                 /*
2299                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2300                  * If we find a request that requires polling, break out
2301                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2302                  */
2303                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2304                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2305                         continue;
2306                 }
2307                 if (!list_empty(&done))
2308                         break;
2309
2310                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2311                 if (ret < 0)
2312                         break;
2313
2314                 /* iopoll may have completed current req */
2315                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2316                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2317
2318                 if (ret && spin)
2319                         spin = false;
2320                 ret = 0;
2321         }
2322
2323         if (!list_empty(&done))
2324                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2325
2326         return ret;
2327 }
2328
2329 /*
2330  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2331  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2332  * as a non-spinning completion check.
2333  */
2334 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2335                                 long min)
2336 {
2337         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2338                 int ret;
2339
2340                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2341                 if (ret < 0)
2342                         return ret;
2343                 if (*nr_events >= min)
2344                         return 0;
2345         }
2346
2347         return 1;
2348 }
2349
2350 /*
2351  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2352  * find and complete them.
2353  */
2354 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2355 {
2356         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2357                 return;
2358
2359         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2360         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2361                 unsigned int nr_events = 0;
2362
2363                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2364
2365                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2366                 if (nr_events == 0)
2367                         break;
2368                 /*
2369                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2370                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2371                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2372                  */
2373                 if (need_resched()) {
2374                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2375                         cond_resched();
2376                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2377                 }
2378         }
2379         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2380 }
2381
2382 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2383 {
2384         unsigned int nr_events = 0;
2385         int iters = 0, ret = 0;
2386
2387         /*
2388          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2389          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2390          * that got punted to a workqueue.
2391          */
2392         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2393         do {
2394                 /*
2395                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2396                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2397                  * already triggered a CQE (eg in error).
2398                  */
2399                 if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
2400                         __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
2401                 if (io_cqring_events(ctx))
2402                         break;
2403
2404                 /*
2405                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2406                  * application entering polling for a command before it gets
2407                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2408                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2409                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2410                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2411                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2412                  * very same mutex.
2413                  */
2414                 if (!(++iters & 7)) {
2415                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2416                         io_run_task_work();
2417                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2418                 }
2419
2420                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2421                 if (ret <= 0)
2422                         break;
2423                 ret = 0;
2424         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2425
2426         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2427         return ret;
2428 }
2429
2430 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2431 {
2432         /*
2433          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2434          * thread.
2435          */
2436         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2437                 struct super_block *sb = file_inode(req->file)->i_sb;
2438
2439                 __sb_writers_acquired(sb, SB_FREEZE_WRITE);
2440                 sb_end_write(sb);
2441         }
2442 }
2443
2444 #ifdef CONFIG_BLOCK
2445 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2446 {
2447         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2448
2449         if (!rw)
2450                 return !io_req_prep_async(req);
2451         /* may have left rw->iter inconsistent on -EIOCBQUEUED */
2452         iov_iter_revert(&rw->iter, req->result - iov_iter_count(&rw->iter));
2453         return true;
2454 }
2455
2456 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2457 {
2458         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2459         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2460
2461         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2462                 return false;
2463         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2464             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2465                 return false;
2466         /*
2467          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2468          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2469          * -EAGAIN.
2470          */
2471         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2472                 return false;
2473         return true;
2474 }
2475 #else
2476 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2477 {
2478         return false;
2479 }
2480 #endif
2481
2482 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2483                              unsigned int issue_flags)
2484 {
2485         int cflags = 0;
2486
2487         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2488                 kiocb_end_write(req);
2489         if (res != req->result) {
2490                 if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) &&
2491                     io_rw_should_reissue(req)) {
2492                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2493                         return;
2494                 }
2495                 req_set_fail_links(req);
2496         }
2497         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2498                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2499         __io_req_complete(req, issue_flags, res, cflags);
2500 }
2501
2502 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2503 {
2504         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2505
2506         __io_complete_rw(req, res, res2, 0);
2507 }
2508
2509 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2510 {
2511         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2512
2513         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2514                 kiocb_end_write(req);
2515         if (unlikely(res != req->result)) {
2516                 bool fail = true;
2517
2518 #ifdef CONFIG_BLOCK
2519                 if (res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req) &&
2520                     io_resubmit_prep(req))
2521                         fail = false;
2522 #endif
2523                 if (fail) {
2524                         req_set_fail_links(req);
2525                         req->flags |= REQ_F_DONT_REISSUE;
2526                 }
2527         }
2528
2529         WRITE_ONCE(req->result, res);
2530         /* order with io_iopoll_complete() checking ->result */
2531         smp_wmb();
2532         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2533 }
2534
2535 /*
2536  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2537  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2538  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2539  * accessing the kiocb cookie.
2540  */
2541 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, bool in_async)
2542 {
2543         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2544
2545         /*
2546          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2547          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2548          * different devices.
2549          */
2550         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2551                 ctx->poll_multi_file = false;
2552         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2553                 struct io_kiocb *list_req;
2554
2555                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2556                                                 inflight_entry);
2557                 if (list_req->file != req->file)
2558                         ctx->poll_multi_file = true;
2559         }
2560
2561         /*
2562          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2563          * it to the front so we find it first.
2564          */
2565         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2566                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2567         else
2568                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2569
2570         /*
2571          * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handled in sq thread
2572          * task context or in io worker task context. If current task context is
2573          * sq thread, we don't need to check whether should wake up sq thread.
2574          */
2575         if (in_async && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2576             wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2577                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2578 }
2579
2580 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2581 {
2582         if (state->file_refs) {
2583                 fput_many(state->file, state->file_refs);
2584                 state->file_refs = 0;
2585         }
2586 }
2587
2588 /*
2589  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2590  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2591  * has more than one submission.
2592  */
2593 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2594 {
2595         if (!state)
2596                 return fget(fd);
2597
2598         if (state->file_refs) {
2599                 if (state->fd == fd) {
2600                         state->file_refs--;
2601                         return state->file;
2602                 }
2603                 io_state_file_put(state);
2604         }
2605         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2606         if (unlikely(!state->file))
2607                 return NULL;
2608
2609         state->fd = fd;
2610         state->file_refs = state->ios_left - 1;
2611         return state->file;
2612 }
2613
2614 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2615 {
2616         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2617 }
2618
2619 /*
2620  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2621  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2622  * inline.
2623  */
2624 static bool __io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2625 {
2626         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2627
2628         if (S_ISBLK(mode)) {
2629                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2630                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2631                         return true;
2632                 return false;
2633         }
2634         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2635                 return true;
2636         if (S_ISREG(mode)) {
2637                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2638                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2639                     file->f_op != &io_uring_fops)
2640                         return true;
2641                 return false;
2642         }
2643
2644         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2645         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2646                 return true;
2647
2648         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2649                 return false;
2650
2651         if (rw == READ)
2652                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2653
2654         return file->f_op->write_iter != NULL;
2655 }
2656
2657 static bool io_file_supports_async(struct io_kiocb *req, int rw)
2658 {
2659         if (rw == READ && (req->flags & REQ_F_ASYNC_READ))
2660                 return true;
2661         else if (rw == WRITE && (req->flags & REQ_F_ASYNC_WRITE))
2662                 return true;
2663
2664         return __io_file_supports_async(req->file, rw);
2665 }
2666
2667 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2668 {
2669         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2670         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2671         struct file *file = req->file;
2672         unsigned ioprio;
2673         int ret;
2674
2675         if (!(req->flags & REQ_F_ISREG) && S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2676                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2677
2678         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2679         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2680                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2681                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2682         }
2683         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2684         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2685         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2686         if (unlikely(ret))
2687                 return ret;
2688
2689         /* don't allow async punt for O_NONBLOCK or RWF_NOWAIT */
2690         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) || (file->f_flags & O_NONBLOCK))
2691                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2692
2693         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2694         if (ioprio) {
2695                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2696                 if (ret)
2697                         return ret;
2698
2699                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2700         } else
2701                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2702
2703         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2704                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2705                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2706                         return -EOPNOTSUPP;
2707
2708                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2709                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2710                 req->iopoll_completed = 0;
2711         } else {
2712                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2713                         return -EINVAL;
2714                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2715         }
2716
2717         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2718         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2719         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2720         return 0;
2721 }
2722
2723 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2724 {
2725         switch (ret) {
2726         case -EIOCBQUEUED:
2727                 break;
2728         case -ERESTARTSYS:
2729         case -ERESTARTNOINTR:
2730         case -ERESTARTNOHAND:
2731         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2732                 /*
2733                  * We can't just restart the syscall, since previously
2734                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2735                  * IO with EINTR.
2736                  */
2737                 ret = -EINTR;
2738                 fallthrough;
2739         default:
2740                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2741         }
2742 }
2743
2744 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2745                        unsigned int issue_flags)
2746 {
2747         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2748         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2749         bool check_reissue = kiocb->ki_complete == io_complete_rw;
2750
2751         /* add previously done IO, if any */
2752         if (io && io->bytes_done > 0) {
2753                 if (ret < 0)
2754                         ret = io->bytes_done;
2755                 else
2756                         ret += io->bytes_done;
2757         }
2758
2759         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2760                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2761         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2762                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2763         else
2764                 io_rw_done(kiocb, ret);
2765
2766         if (check_reissue && req->flags & REQ_F_REISSUE) {
2767                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
2768                 if (!io_resubmit_prep(req)) {
2769                         req_ref_get(req);
2770                         io_queue_async_work(req);
2771                 } else {
2772                         int cflags = 0;
2773
2774                         req_set_fail_links(req);
2775                         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2776                                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2777                         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
2778                 }
2779         }
2780 }
2781
2782 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
2783 {
2784         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2785         size_t len = req->rw.len;
2786         struct io_mapped_ubuf *imu;
2787         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2788         u64 buf_end, buf_addr = req->rw.addr;
2789         size_t offset;
2790
2791         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2792                 return -EFAULT;
2793         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2794         imu = &ctx->user_bufs[index];
2795         buf_addr = req->rw.addr;
2796
2797         if (unlikely(check_add_overflow(buf_addr, (u64)len, &buf_end)))
2798                 return -EFAULT;
2799         /* not inside the mapped region */
2800         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_end > imu->ubuf + imu->len)
2801                 return -EFAULT;
2802
2803         /*
2804          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2805          * and advance us to the beginning.
2806          */
2807         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2808         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2809
2810         if (offset) {
2811                 /*
2812                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2813                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2814                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2815                  * we know that:
2816                  *
2817                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2818                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2819                  *    first and last bvec
2820                  *
2821                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2822                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2823                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2824                  * since we can just skip the first segment, which may not
2825                  * be PAGE_SIZE aligned.
2826                  */
2827                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2828
2829                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2830                         iov_iter_advance(iter, offset);
2831                 } else {
2832                         unsigned long seg_skip;
2833
2834                         /* skip first vec */
2835                         offset -= bvec->bv_len;
2836                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2837
2838                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2839                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2840                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2841                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2842                 }
2843         }
2844
2845         return 0;
2846 }
2847
2848 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2849 {
2850         if (needs_lock)
2851                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2852 }
2853
2854 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2855 {
2856         /*
2857          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2858          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2859          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2860          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2861          */
2862         if (needs_lock)
2863                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2864 }
2865
2866 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2867                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2868                                           bool needs_lock)
2869 {
2870         struct io_buffer *head;
2871
2872         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2873                 return kbuf;
2874
2875         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2876
2877         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2878
2879         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2880         if (head) {
2881                 if (!list_empty(&head->list)) {
2882                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2883                                                         list);
2884                         list_del(&kbuf->list);
2885                 } else {
2886                         kbuf = head;
2887                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2888                 }
2889                 if (*len > kbuf->len)
2890                         *len = kbuf->len;
2891         } else {
2892                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2893         }
2894
2895         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2896
2897         return kbuf;
2898 }
2899
2900 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2901                                         bool needs_lock)
2902 {
2903         struct io_buffer *kbuf;
2904         u16 bgid;
2905
2906         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2907         bgid = req->buf_index;
2908         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2909         if (IS_ERR(kbuf))
2910                 return kbuf;
2911         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2912         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2913         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2914 }
2915
2916 #ifdef CONFIG_COMPAT
2917 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2918                                 bool needs_lock)
2919 {
2920         struct compat_iovec __user *uiov;
2921         compat_ssize_t clen;
2922         void __user *buf;
2923         ssize_t len;
2924
2925         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2926         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2927                 return -EFAULT;
2928         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2929                 return -EFAULT;
2930         if (clen < 0)
2931                 return -EINVAL;
2932
2933         len = clen;
2934         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2935         if (IS_ERR(buf))
2936                 return PTR_ERR(buf);
2937         iov[0].iov_base = buf;
2938         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2939         return 0;
2940 }
2941 #endif
2942
2943 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2944                                       bool needs_lock)
2945 {
2946         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2947         void __user *buf;
2948         ssize_t len;
2949
2950         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2951                 return -EFAULT;
2952
2953         len = iov[0].iov_len;
2954         if (len < 0)
2955                 return -EINVAL;
2956         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2957         if (IS_ERR(buf))
2958                 return PTR_ERR(buf);
2959         iov[0].iov_base = buf;
2960         iov[0].iov_len = len;
2961         return 0;
2962 }
2963
2964 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2965                                     bool needs_lock)
2966 {
2967         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2968                 struct io_buffer *kbuf;
2969
2970                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2971                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2972                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2973                 return 0;
2974         }
2975         if (req->rw.len != 1)
2976                 return -EINVAL;
2977
2978 #ifdef CONFIG_COMPAT
2979         if (req->ctx->compat)
2980                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2981 #endif
2982
2983         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2984 }
2985
2986 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
2987                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
2988 {
2989         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2990         size_t sqe_len = req->rw.len;
2991         u8 opcode = req->opcode;
2992         ssize_t ret;
2993
2994         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2995                 *iovec = NULL;
2996                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
2997         }
2998
2999         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3000         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3001                 return -EINVAL;
3002
3003         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3004                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3005                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3006                         if (IS_ERR(buf))
3007                                 return PTR_ERR(buf);
3008                         req->rw.len = sqe_len;
3009                 }
3010
3011                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3012                 *iovec = NULL;
3013                 return ret;
3014         }
3015
3016         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3017                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3018                 if (!ret)
3019                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
3020                 *iovec = NULL;
3021                 return ret;
3022         }
3023
3024         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3025                               req->ctx->compat);
3026 }
3027
3028 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3029 {
3030         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3031 }
3032
3033 /*
3034  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3035  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3036  */
3037 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3038 {
3039         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3040         struct file *file = req->file;
3041         ssize_t ret = 0;
3042
3043         /*
3044          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3045          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3046          * the kiocb to be handled from an async context.
3047          */
3048         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3049                 return -EOPNOTSUPP;
3050         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3051                 return -EAGAIN;
3052
3053         while (iov_iter_count(iter)) {
3054                 struct iovec iovec;
3055                 ssize_t nr;
3056
3057                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3058                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3059                 } else {
3060                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3061                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3062                 }
3063
3064                 if (rw == READ) {
3065                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3066                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3067                 } else {
3068                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3069                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3070                 }
3071
3072                 if (nr < 0) {
3073                         if (!ret)
3074                                 ret = nr;
3075                         break;
3076                 }
3077                 ret += nr;
3078                 if (nr != iovec.iov_len)
3079                         break;
3080                 req->rw.len -= nr;
3081                 req->rw.addr += nr;
3082                 iov_iter_advance(iter, nr);
3083         }
3084
3085         return ret;
3086 }
3087
3088 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3089                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3090 {
3091         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3092
3093         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3094         rw->free_iovec = iovec;
3095         rw->bytes_done = 0;
3096         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3097         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3098                 return;
3099         if (!iovec) {
3100                 unsigned iov_off = 0;
3101
3102                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3103                 if (iter->iov != fast_iov) {
3104                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3105                         rw->iter.iov += iov_off;
3106                 }
3107                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3108                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3109                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3110         } else {
3111                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3112         }
3113 }
3114
3115 static inline int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3116 {
3117         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3118         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3119         return req->async_data == NULL;
3120 }
3121
3122 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3123                              const struct iovec *fast_iov,
3124                              struct iov_iter *iter, bool force)
3125 {
3126         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
3127                 return 0;
3128         if (!req->async_data) {
3129                 if (io_alloc_async_data(req)) {
3130                         kfree(iovec);
3131                         return -ENOMEM;
3132                 }
3133
3134                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3135         }
3136         return 0;
3137 }
3138
3139 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3140 {
3141         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3142         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3143         int ret;
3144
3145         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3146         if (unlikely(ret < 0))
3147                 return ret;
3148
3149         iorw->bytes_done = 0;
3150         iorw->free_iovec = iov;
3151         if (iov)
3152                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3153         return 0;
3154 }
3155
3156 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3157 {
3158         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3159                 return -EBADF;
3160         return io_prep_rw(req, sqe);
3161 }
3162
3163 /*
3164  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3165  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3166  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3167  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3168  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3169  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3170  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3171  * slow path.
3172  */
3173 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3174                              int sync, void *arg)
3175 {
3176         struct wait_page_queue *wpq;
3177         struct io_kiocb *req = wait->private;
3178         struct wait_page_key *key = arg;
3179
3180         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3181
3182         if (!wake_page_match(wpq, key))
3183                 return 0;
3184
3185         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3186         list_del_init(&wait->entry);
3187
3188         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3189         req_ref_get(req);
3190         io_req_task_queue(req);
3191         return 1;
3192 }
3193
3194 /*
3195  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3196  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3197  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3198  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3199  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3200  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3201  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3202  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3203  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3204  * async worker threads for a blocking retry.
3205  */
3206 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3207 {
3208         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3209         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3210         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3211
3212         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3213         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3214                 return false;
3215
3216         /* Only for buffered IO */
3217         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3218                 return false;
3219
3220         /*
3221          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3222          * support callback based unlocks
3223          */
3224         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3225                 return false;
3226
3227         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3228         wait->wait.private = req;
3229         wait->wait.flags = 0;
3230         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3231         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3232         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3233         kiocb->ki_waitq = wait;
3234         return true;
3235 }
3236
3237 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3238 {
3239         if (req->file->f_op->read_iter)
3240                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3241         else if (req->file->f_op->read)
3242                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3243         else
3244                 return -EINVAL;
3245 }
3246
3247 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3248 {
3249         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3250         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3251         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3252         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3253         ssize_t io_size, ret, ret2;
3254         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3255
3256         if (rw) {
3257                 iter = &rw->iter;
3258                 iovec = NULL;
3259         } else {
3260                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3261                 if (ret < 0)
3262                         return ret;
3263         }
3264         io_size = iov_iter_count(iter);
3265         req->result = io_size;
3266
3267         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3268         if (!force_nonblock)
3269                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3270         else
3271                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3272
3273         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3274         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, READ)) {
3275                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3276                 return ret ?: -EAGAIN;
3277         }
3278
3279         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3280         if (unlikely(ret)) {
3281                 kfree(iovec);
3282                 return ret;
3283         }
3284
3285         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3286
3287         if (ret == -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
3288                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3289                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3290                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3291                         goto done;
3292                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3293                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3294                         goto done;
3295                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3296                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3297                 ret = 0;
3298         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3299                 goto out_free;
3300         } else if (ret <= 0 || ret == io_size || !force_nonblock ||
3301                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !(req->flags & REQ_F_ISREG)) {
3302                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3303                 goto done;
3304         }
3305
3306         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3307         if (ret2)
3308                 return ret2;
3309
3310         iovec = NULL;
3311         rw = req->async_data;
3312         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3313         iter = &rw->iter;
3314
3315         do {
3316                 io_size -= ret;
3317                 rw->bytes_done += ret;
3318                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3319                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3320                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3321                         return -EAGAIN;
3322                 }
3323
3324                 /*
3325                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3326                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3327                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3328                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3329                  */
3330                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3331                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3332                         return 0;
3333                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3334                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3335         } while (ret > 0 && ret < io_size);
3336 done:
3337         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3338 out_free:
3339         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3340         if (iovec)
3341                 kfree(iovec);
3342         return 0;
3343 }
3344
3345 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3346 {
3347         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3348                 return -EBADF;
3349         return io_prep_rw(req, sqe);
3350 }
3351
3352 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3353 {
3354         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3355         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3356         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3357         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3358         ssize_t ret, ret2, io_size;
3359         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3360
3361         if (rw) {
3362                 iter = &rw->iter;
3363                 iovec = NULL;
3364         } else {
3365                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3366                 if (ret < 0)
3367                         return ret;
3368         }
3369         io_size = iov_iter_count(iter);
3370         req->result = io_size;
3371
3372         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3373         if (!force_nonblock)
3374                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3375         else
3376                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3377
3378         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3379         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, WRITE))
3380                 goto copy_iov;
3381
3382         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3383         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3384             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3385                 goto copy_iov;
3386
3387         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3388         if (unlikely(ret))
3389                 goto out_free;
3390
3391         /*
3392          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3393          * which will be released by another thread in
3394          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3395          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3396          * we return to userspace.
3397          */
3398         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3399                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3400                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3401                                         SB_FREEZE_WRITE);
3402         }
3403         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3404
3405         if (req->file->f_op->write_iter)
3406                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3407         else if (req->file->f_op->write)
3408                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3409         else
3410                 ret2 = -EINVAL;
3411
3412         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3413                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3414                 ret2 = -EAGAIN;
3415         }
3416
3417         /*
3418          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3419          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3420          */
3421         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3422                 ret2 = -EAGAIN;
3423         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3424         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3425                 goto done;
3426         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3427                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3428                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3429                         goto copy_iov;
3430 done:
3431                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3432         } else {
3433 copy_iov:
3434                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3435                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3436                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3437                 return ret ?: -EAGAIN;
3438         }
3439 out_free:
3440         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3441         if (iovec)
3442                 kfree(iovec);
3443         return ret;
3444 }
3445
3446 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3447                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3448 {
3449         struct io_rename *ren = &req->rename;
3450         const char __user *oldf, *newf;
3451
3452         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3453                 return -EBADF;
3454
3455         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3456         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3457         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3458         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3459         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3460
3461         ren->oldpath = getname(oldf);
3462         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3463                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3464
3465         ren->newpath = getname(newf);
3466         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3467                 putname(ren->oldpath);
3468                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3469         }
3470
3471         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3472         return 0;
3473 }
3474
3475 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3476 {
3477         struct io_rename *ren = &req->rename;
3478         int ret;
3479
3480         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3481                 return -EAGAIN;
3482
3483         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3484                                 ren->newpath, ren->flags);
3485
3486         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3487         if (ret < 0)
3488                 req_set_fail_links(req);
3489         io_req_complete(req, ret);
3490         return 0;
3491 }
3492
3493 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3494                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3495 {
3496         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3497         const char __user *fname;
3498
3499         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3500                 return -EBADF;
3501
3502         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3503
3504         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3505         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3506                 return -EINVAL;
3507
3508         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3509         un->filename = getname(fname);
3510         if (IS_ERR(un->filename))
3511                 return PTR_ERR(un->filename);
3512
3513         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3514         return 0;
3515 }
3516
3517 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3518 {
3519         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3520         int ret;
3521
3522         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3523                 return -EAGAIN;
3524
3525         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3526                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3527         else
3528                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3529
3530         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3531         if (ret < 0)
3532                 req_set_fail_links(req);
3533         io_req_complete(req, ret);
3534         return 0;
3535 }
3536
3537 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3538                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3539 {
3540 #if defined(CONFIG_NET)
3541         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3542                 return -EINVAL;
3543         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3544             sqe->buf_index)
3545                 return -EINVAL;
3546
3547         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3548         return 0;
3549 #else
3550         return -EOPNOTSUPP;
3551 #endif
3552 }
3553
3554 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3555 {
3556 #if defined(CONFIG_NET)
3557         struct socket *sock;
3558         int ret;
3559
3560         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3561                 return -EAGAIN;
3562
3563         sock = sock_from_file(req->file);
3564         if (unlikely(!sock))
3565                 return -ENOTSOCK;
3566
3567         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3568         if (ret < 0)
3569                 req_set_fail_links(req);
3570         io_req_complete(req, ret);
3571         return 0;
3572 #else
3573         return -EOPNOTSUPP;
3574 #endif
3575 }
3576
3577 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3578                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3579 {
3580         struct io_splice* sp = &req->splice;
3581         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3582
3583         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3584                 return -EINVAL;
3585
3586         sp->file_in = NULL;
3587         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3588         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3589
3590         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3591                 return -EINVAL;
3592
3593         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3594                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3595         if (!sp->file_in)
3596                 return -EBADF;
3597         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3598         return 0;
3599 }
3600
3601 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3602                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3603 {
3604         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3605                 return -EINVAL;
3606         return __io_splice_prep(req, sqe);
3607 }
3608
3609 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3610 {
3611         struct io_splice *sp = &req->splice;
3612         struct file *in = sp->file_in;
3613         struct file *out = sp->file_out;
3614         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3615         long ret = 0;
3616
3617         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3618                 return -EAGAIN;
3619         if (sp->len)
3620                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3621
3622         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3623                 io_put_file(in);
3624         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3625
3626         if (ret != sp->len)
3627                 req_set_fail_links(req);
3628         io_req_complete(req, ret);
3629         return 0;
3630 }
3631
3632 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3633 {
3634         struct io_splice* sp = &req->splice;
3635
3636         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3637         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3638         return __io_splice_prep(req, sqe);
3639 }
3640
3641 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3642 {
3643         struct io_splice *sp = &req->splice;
3644         struct file *in = sp->file_in;
3645         struct file *out = sp->file_out;
3646         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3647         loff_t *poff_in, *poff_out;
3648         long ret = 0;
3649
3650         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3651                 return -EAGAIN;
3652
3653         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3654         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3655
3656         if (sp->len)
3657                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3658
3659         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3660                 io_put_file(in);
3661         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3662
3663         if (ret != sp->len)
3664                 req_set_fail_links(req);
3665         io_req_complete(req, ret);
3666         return 0;
3667 }
3668
3669 /*
3670  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3671  */
3672 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3673 {
3674         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3675
3676         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3677                 return -EINVAL;
3678
3679         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
3680         return 0;
3681 }
3682
3683 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3684 {
3685         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3686
3687         if (!req->file)
3688                 return -EBADF;
3689
3690         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3691                 return -EINVAL;
3692         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3693                 return -EINVAL;
3694
3695         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3696         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3697                 return -EINVAL;
3698
3699         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3700         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3701         return 0;
3702 }
3703
3704 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3705 {
3706         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3707         int ret;
3708
3709         /* fsync always requires a blocking context */
3710         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3711                 return -EAGAIN;
3712
3713         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3714                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3715                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3716         if (ret < 0)
3717                 req_set_fail_links(req);
3718         io_req_complete(req, ret);
3719         return 0;
3720 }
3721
3722 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3723                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3724 {
3725         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3726                 return -EINVAL;
3727         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3728                 return -EINVAL;
3729
3730         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3731         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3732         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3733         return 0;
3734 }
3735
3736 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3737 {
3738         int ret;
3739
3740         /* fallocate always requiring blocking context */
3741         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3742                 return -EAGAIN;
3743         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3744                                 req->sync.len);
3745         if (ret < 0)
3746                 req_set_fail_links(req);
3747         io_req_complete(req, ret);
3748         return 0;
3749 }
3750
3751 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3752 {
3753         const char __user *fname;
3754         int ret;
3755
3756         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3757                 return -EINVAL;
3758         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3759                 return -EBADF;
3760
3761         /* open.how should be already initialised */
3762         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3763                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3764
3765         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3766         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3767         req->open.filename = getname(fname);
3768         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3769                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3770                 req->open.filename = NULL;
3771                 return ret;
3772         }
3773         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3774         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3775         return 0;
3776 }
3777
3778 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3779 {
3780         u64 flags, mode;
3781
3782         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3783                 return -EINVAL;
3784         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3785         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3786         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3787         return __io_openat_prep(req, sqe);
3788 }
3789
3790 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3791 {
3792         struct open_how __user *how;
3793         size_t len;
3794         int ret;
3795
3796         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3797                 return -EINVAL;
3798         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3799         len = READ_ONCE(sqe->len);
3800         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3801                 return -EINVAL;
3802
3803         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3804                                         len);
3805         if (ret)
3806                 return ret;
3807
3808         return __io_openat_prep(req, sqe);
3809 }
3810
3811 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3812 {
3813         struct open_flags op;
3814         struct file *file;
3815         bool nonblock_set;
3816         bool resolve_nonblock;
3817         int ret;
3818
3819         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3820         if (ret)
3821                 goto err;
3822         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
3823         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
3824         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
3825                 /*
3826                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
3827                  * it'll always -EAGAIN
3828                  */
3829                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
3830                         return -EAGAIN;
3831                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
3832                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
3833         }
3834
3835         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3836         if (ret < 0)
3837                 goto err;
3838
3839         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3840         /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
3841         if ((!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) &&
3842             file == ERR_PTR(-EAGAIN)) {
3843                 /*
3844                  * We could hang on to this 'fd', but seems like marginal
3845                  * gain for something that is now known to be a slower path.
3846                  * So just put it, and we'll get a new one when we retry.
3847                  */
3848                 put_unused_fd(ret);
3849                 return -EAGAIN;
3850         }
3851
3852         if (IS_ERR(file)) {
3853                 put_unused_fd(ret);
3854                 ret = PTR_ERR(file);
3855         } else {
3856                 if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
3857                         file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
3858                 fsnotify_open(file);
3859                 fd_install(ret, file);
3860         }
3861 err:
3862         putname(req->open.filename);
3863         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3864         if (ret < 0)
3865                 req_set_fail_links(req);
3866         io_req_complete(req, ret);
3867         return 0;
3868 }
3869
3870 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3871 {
3872         return io_openat2(req, issue_flags);
3873 }
3874
3875 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3876                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3877 {
3878         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3879         u64 tmp;
3880
3881         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3882                 return -EINVAL;
3883
3884         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3885         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3886                 return -EINVAL;
3887
3888         memset(p, 0, sizeof(*p));
3889         p->nbufs = tmp;
3890         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3891         return 0;
3892 }
3893
3894 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3895                                int bgid, unsigned nbufs)
3896 {
3897         unsigned i = 0;
3898
3899         /* shouldn't happen */
3900         if (!nbufs)
3901                 return 0;
3902
3903         /* the head kbuf is the list itself */
3904         while (!list_empty(&buf->list)) {
3905                 struct io_buffer *nxt;
3906
3907                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3908                 list_del(&nxt->list);
3909                 kfree(nxt);
3910                 if (++i == nbufs)
3911                         return i;
3912         }
3913         i++;
3914         kfree(buf);
3915         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
3916
3917         return i;
3918 }
3919
3920 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3921 {
3922         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3923         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3924         struct io_buffer *head;
3925         int ret = 0;
3926         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3927
3928         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3929
3930         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3931
3932         ret = -ENOENT;
3933         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
3934         if (head)
3935                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3936         if (ret < 0)
3937                 req_set_fail_links(req);
3938
3939         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
3940         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3941         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3942         return 0;
3943 }
3944
3945 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3946                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3947 {
3948         unsigned long size;
3949         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3950         u64 tmp;
3951
3952         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3953                 return -EINVAL;
3954
3955         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3956         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3957                 return -E2BIG;
3958         p->nbufs = tmp;
3959         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3960         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3961
3962         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
3963         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
3964                 return -EFAULT;
3965
3966         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3967         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3968         if (tmp > USHRT_MAX)
3969                 return -E2BIG;
3970         p->bid = tmp;
3971         return 0;
3972 }
3973
3974 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3975 {
3976         struct io_buffer *buf;
3977         u64 addr = pbuf->addr;
3978         int i, bid = pbuf->bid;
3979
3980         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3981                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3982                 if (!buf)
3983                         break;
3984
3985                 buf->addr = addr;
3986                 buf->len = pbuf->len;
3987                 buf->bid = bid;
3988                 addr += pbuf->len;
3989                 bid++;
3990                 if (!*head) {
3991                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
3992                         *head = buf;
3993                 } else {
3994                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
3995                 }
3996         }
3997
3998         return i ? i : -ENOMEM;
3999 }
4000
4001 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4002 {
4003         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4004         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4005         struct io_buffer *head, *list;
4006         int ret = 0;
4007         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4008
4009         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4010
4011         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4012
4013         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4014
4015         ret = io_add_buffers(p, &head);
4016         if (ret >= 0 && !list) {
4017                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head, GFP_KERNEL);
4018                 if (ret < 0)
4019                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4020         }
4021         if (ret < 0)
4022                 req_set_fail_links(req);
4023         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4024         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4025         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4026         return 0;
4027 }
4028
4029 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4030                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4031 {
4032 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4033         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4034                 return -EINVAL;
4035         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4036                 return -EINVAL;
4037
4038         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4039         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4040         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4041
4042         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4043                 struct epoll_event __user *ev;
4044
4045                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4046                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4047                         return -EFAULT;
4048         }
4049
4050         return 0;
4051 #else
4052         return -EOPNOTSUPP;
4053 #endif
4054 }
4055
4056 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4057 {
4058 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4059         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4060         int ret;
4061         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4062
4063         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4064         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4065                 return -EAGAIN;
4066
4067         if (ret < 0)
4068                 req_set_fail_links(req);
4069         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4070         return 0;
4071 #else
4072         return -EOPNOTSUPP;
4073 #endif
4074 }
4075
4076 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4077 {
4078 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4079         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4080                 return -EINVAL;
4081         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4082                 return -EINVAL;
4083
4084         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4085         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4086         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4087         return 0;
4088 #else
4089         return -EOPNOTSUPP;
4090 #endif
4091 }
4092
4093 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4094 {
4095 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4096         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4097         int ret;
4098
4099         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4100                 return -EAGAIN;
4101
4102         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4103         if (ret < 0)
4104                 req_set_fail_links(req);
4105         io_req_complete(req, ret);
4106         return 0;
4107 #else
4108         return -EOPNOTSUPP;
4109 #endif
4110 }
4111
4112 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4113 {
4114         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4115                 return -EINVAL;
4116         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4117                 return -EINVAL;
4118
4119         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4120         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4121         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4122         return 0;
4123 }
4124
4125 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4126 {
4127         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4128         int ret;
4129
4130         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4131                 switch (fa->advice) {
4132                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4133                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4134                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4135                         break;
4136                 default:
4137                         return -EAGAIN;
4138                 }
4139         }
4140
4141         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4142         if (ret < 0)
4143                 req_set_fail_links(req);
4144         io_req_complete(req, ret);
4145         return 0;
4146 }
4147
4148 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4149 {
4150         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4151                 return -EINVAL;
4152         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4153                 return -EINVAL;
4154         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4155                 return -EBADF;
4156
4157         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4158         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4159         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4160         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4161         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4162
4163         return 0;
4164 }
4165
4166 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4167 {
4168         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4169         int ret;
4170
4171         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4172                 return -EAGAIN;
4173
4174         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4175                        ctx->buffer);
4176
4177         if (ret < 0)
4178                 req_set_fail_links(req);
4179         io_req_complete(req, ret);
4180         return 0;
4181 }
4182
4183 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4184 {
4185         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4186                 return -EINVAL;
4187         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4188             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4189                 return -EINVAL;
4190         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4191                 return -EBADF;
4192
4193         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4194         return 0;
4195 }
4196
4197 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4198 {
4199         struct files_struct *files = current->files;
4200         struct io_close *close = &req->close;
4201         struct fdtable *fdt;
4202         struct file *file;
4203         int ret;
4204
4205         file = NULL;
4206         ret = -EBADF;
4207         spin_lock(&files->file_lock);
4208         fdt = files_fdtable(files);
4209         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4210                 spin_unlock(&files->file_lock);
4211                 goto err;
4212         }
4213         file = fdt->fd[close->fd];
4214         if (!file) {
4215                 spin_unlock(&files->file_lock);
4216                 goto err;
4217         }
4218
4219         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
4220                 spin_unlock(&files->file_lock);
4221                 file = NULL;
4222                 goto err;
4223         }
4224
4225         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4226         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4227                 spin_unlock(&files->file_lock);
4228                 return -EAGAIN;
4229         }
4230
4231         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4232         spin_unlock(&files->file_lock);
4233         if (ret < 0) {
4234                 if (ret == -ENOENT)
4235                         ret = -EBADF;
4236                 goto err;
4237         }
4238
4239         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4240         ret = filp_close(file, current->files);
4241 err:
4242         if (ret < 0)
4243                 req_set_fail_links(req);
4244         if (file)
4245                 fput(file);
4246         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4247         return 0;
4248 }
4249
4250 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4251 {
4252         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4253
4254         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4255                 return -EINVAL;
4256         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4257                 return -EINVAL;
4258
4259         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4260         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4261         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4262         return 0;
4263 }
4264
4265 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4266 {
4267         int ret;
4268
4269         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4270         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4271                 return -EAGAIN;
4272
4273         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4274                                 req->sync.flags);
4275         if (ret < 0)
4276                 req_set_fail_links(req);
4277         io_req_complete(req, ret);
4278         return 0;
4279 }
4280
4281 #if defined(CONFIG_NET)
4282 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4283                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4284 {
4285         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4286
4287         if (async_msg)
4288                 return -EAGAIN;
4289         if (io_alloc_async_data(req)) {
4290                 kfree(kmsg->free_iov);
4291                 return -ENOMEM;
4292         }
4293         async_msg = req->async_data;
4294         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4295         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4296         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4297         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4298         if (!async_msg->free_iov)
4299                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4300
4301         return -EAGAIN;
4302 }
4303
4304 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4305                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4306 {
4307         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4308         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4309         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4310                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4311 }
4312
4313 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4314 {
4315         int ret;
4316
4317         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4318         if (!ret)
4319                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4320         return ret;
4321 }
4322
4323 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4324 {
4325         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4326
4327         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4328                 return -EINVAL;
4329
4330         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4331         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4332         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4333
4334 #ifdef CONFIG_COMPAT
4335         if (req->ctx->compat)
4336                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4337 #endif
4338         return 0;
4339 }
4340
4341 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4342 {
4343         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4344         struct socket *sock;
4345         unsigned flags;
4346         int min_ret = 0;
4347         int ret;
4348
4349         sock = sock_from_file(req->file);
4350         if (unlikely(!sock))
4351                 return -ENOTSOCK;
4352
4353         kmsg = req->async_data;
4354         if (!kmsg) {
4355                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4356                 if (ret)
4357                         return ret;
4358                 kmsg = &iomsg;
4359         }
4360
4361         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4362         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4363                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4364         else if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4365                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4366
4367         if (flags & MSG_WAITALL)
4368                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4369
4370         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4371         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4372                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4373         if (ret == -ERESTARTSYS)
4374                 ret = -EINTR;
4375
4376         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4377         if (kmsg->free_iov)
4378                 kfree(kmsg->free_iov);
4379         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4380         if (ret < min_ret)
4381                 req_set_fail_links(req);
4382         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4383         return 0;
4384 }
4385
4386 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4387 {
4388         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4389         struct msghdr msg;
4390         struct iovec iov;
4391         struct socket *sock;
4392         unsigned flags;
4393         int min_ret = 0;
4394         int ret;
4395
4396         sock = sock_from_file(req->file);
4397         if (unlikely(!sock))
4398                 return -ENOTSOCK;
4399
4400         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4401         if (unlikely(ret))
4402                 return ret;
4403
4404         msg.msg_name = NULL;
4405         msg.msg_control = NULL;
4406         msg.msg_controllen = 0;
4407         msg.msg_namelen = 0;
4408
4409         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4410         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4411                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4412         else if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4413                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4414
4415         if (flags & MSG_WAITALL)
4416                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4417
4418         msg.msg_flags = flags;
4419         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4420         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4421                 return -EAGAIN;
4422         if (ret == -ERESTARTSYS)
4423                 ret = -EINTR;
4424
4425         if (ret < min_ret)
4426                 req_set_fail_links(req);
4427         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4428         return 0;
4429 }
4430
4431 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4432                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4433 {
4434         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4435         struct iovec __user *uiov;
4436         size_t iov_len;
4437         int ret;
4438
4439         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4440                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4441         if (ret)
4442                 return ret;
4443
4444         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4445                 if (iov_len > 1)
4446                         return -EINVAL;
4447                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4448                         return -EFAULT;
4449                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4450                 iomsg->free_iov = NULL;
4451         } else {
4452                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4453                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4454                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4455                                      false);
4456                 if (ret > 0)
4457                         ret = 0;
4458         }
4459
4460         return ret;
4461 }
4462
4463 #ifdef CONFIG_COMPAT
4464 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4465                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4466 {
4467         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4468         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4469         struct compat_iovec __user *uiov;
4470         compat_uptr_t ptr;
4471         compat_size_t len;
4472         int ret;
4473
4474         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4475         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4476                                         &ptr, &len);
4477         if (ret)
4478                 return ret;
4479
4480         uiov = compat_ptr(ptr);
4481         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4482                 compat_ssize_t clen;
4483
4484                 if (len > 1)
4485                         return -EINVAL;
4486                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4487                         return -EFAULT;
4488                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4489                         return -EFAULT;
4490                 if (clen < 0)
4491                         return -EINVAL;
4492                 sr->len = clen;
4493                 iomsg->free_iov = NULL;
4494         } else {
4495                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4496                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4497                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4498                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4499                 if (ret < 0)
4500                         return ret;
4501         }
4502
4503         return 0;
4504 }
4505 #endif
4506
4507 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4508                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4509 {
4510         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4511
4512 #ifdef CONFIG_COMPAT
4513         if (req->ctx->compat)
4514                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4515 #endif
4516
4517         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4518 }
4519
4520 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4521                                                bool needs_lock)
4522 {
4523         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4524         struct io_buffer *kbuf;
4525
4526         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4527         if (IS_ERR(kbuf))
4528                 return kbuf;
4529
4530         sr->kbuf = kbuf;
4531         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4532         return kbuf;
4533 }
4534
4535 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4536 {
4537         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4538 }
4539
4540 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4541 {
4542         int ret;
4543
4544         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4545         if (!ret)
4546                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4547         return ret;
4548 }
4549
4550 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4551 {
4552         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4553
4554         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4555                 return -EINVAL;
4556
4557         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4558         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4559         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4560         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4561
4562 #ifdef CONFIG_COMPAT
4563         if (req->ctx->compat)
4564                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4565 #endif
4566         return 0;
4567 }
4568
4569 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4570 {
4571         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4572         struct socket *sock;
4573         struct io_buffer *kbuf;
4574         unsigned flags;
4575         int min_ret = 0;
4576         int ret, cflags = 0;
4577         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4578
4579         sock = sock_from_file(req->file);
4580         if (unlikely(!sock))
4581                 return -ENOTSOCK;
4582
4583         kmsg = req->async_data;
4584         if (!kmsg) {
4585                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4586                 if (ret)
4587                         return ret;
4588                 kmsg = &iomsg;
4589         }
4590
4591         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4592                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4593                 if (IS_ERR(kbuf))
4594                         return PTR_ERR(kbuf);
4595                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4596                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
4597                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
4598                                 1, req->sr_msg.len);
4599         }
4600
4601         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4602         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4603                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4604         else if (force_nonblock)
4605                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4606
4607         if (flags & MSG_WAITALL)
4608                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4609
4610         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4611                                         kmsg->uaddr, flags);
4612         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4613                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4614         if (ret == -ERESTARTSYS)
4615                 ret = -EINTR;
4616
4617         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4618                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4619         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4620         if (kmsg->free_iov)
4621                 kfree(kmsg->free_iov);
4622         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4623         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4624                 req_set_fail_links(req);
4625         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4626         return 0;
4627 }
4628
4629 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4630 {
4631         struct io_buffer *kbuf;
4632         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4633         struct msghdr msg;
4634         void __user *buf = sr->buf;
4635         struct socket *sock;
4636         struct iovec iov;
4637         unsigned flags;
4638         int min_ret = 0;
4639         int ret, cflags = 0;
4640         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4641
4642         sock = sock_from_file(req->file);
4643         if (unlikely(!sock))
4644                 return -ENOTSOCK;
4645
4646         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4647                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4648                 if (IS_ERR(kbuf))
4649                         return PTR_ERR(kbuf);
4650                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4651         }
4652
4653         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4654         if (unlikely(ret))
4655                 goto out_free;
4656
4657         msg.msg_name = NULL;
4658         msg.msg_control = NULL;
4659         msg.msg_controllen = 0;
4660         msg.msg_namelen = 0;
4661         msg.msg_iocb = NULL;
4662         msg.msg_flags = 0;
4663
4664         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4665         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4666                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4667         else if (force_nonblock)
4668                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4669
4670         if (flags & MSG_WAITALL)
4671                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4672
4673         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4674         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4675                 return -EAGAIN;
4676         if (ret == -ERESTARTSYS)
4677                 ret = -EINTR;
4678 out_free:
4679         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4680                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4681         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4682                 req_set_fail_links(req);
4683         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4684         return 0;
4685 }
4686
4687 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4688 {
4689         struct io_accept *accept = &req->accept;
4690
4691         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4692                 return -EINVAL;
4693         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4694                 return -EINVAL;
4695
4696         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4697         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4698         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4699         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4700         return 0;
4701 }
4702
4703 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4704 {
4705         struct io_accept *accept = &req->accept;
4706         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4707         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4708         int ret;
4709
4710         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4711                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4712
4713         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4714                                         accept->addr_len, accept->flags,
4715                                         accept->nofile);
4716         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4717                 return -EAGAIN;
4718         if (ret < 0) {
4719                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4720                         ret = -EINTR;
4721                 req_set_fail_links(req);
4722         }
4723         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4724         return 0;
4725 }
4726
4727 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
4728 {
4729         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4730         struct io_connect *conn = &req->connect;
4731
4732         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
4733 }
4734
4735 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4736 {
4737         struct io_connect *conn = &req->connect;
4738
4739         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4740                 return -EINVAL;
4741         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4742                 return -EINVAL;
4743
4744         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4745         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4746         return 0;
4747 }
4748
4749 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4750 {
4751         struct io_async_connect __io, *io;
4752         unsigned file_flags;
4753         int ret;
4754         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4755
4756         if (req->async_data) {
4757                 io = req->async_data;
4758         } else {
4759                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4760                                                 req->connect.addr_len,
4761                                                 &__io.address);
4762                 if (ret)
4763                         goto out;
4764                 io = &__io;
4765         }
4766
4767         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4768
4769         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4770                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4771         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4772                 if (req->async_data)
4773                         return -EAGAIN;
4774                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4775                         ret = -ENOMEM;
4776                         goto out;
4777                 }
4778                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4779                 return -EAGAIN;
4780         }
4781         if (ret == -ERESTARTSYS)
4782                 ret = -EINTR;
4783 out:
4784         if (ret < 0)
4785                 req_set_fail_links(req);
4786         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4787         return 0;
4788 }
4789 #else /* !CONFIG_NET */
4790 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
4791 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
4792 {                                                                       \
4793         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4794 }
4795
4796 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
4797 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
4798 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
4799 {                                                                       \
4800         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4801 }                                                                       \
4802
4803 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
4804 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
4805 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
4806 {                                                                       \
4807         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4808 }
4809
4810 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
4811 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
4812 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
4813 IO_NETOP_PREP(accept);
4814 IO_NETOP_FN(send);
4815 IO_NETOP_FN(recv);
4816 #endif /* CONFIG_NET */
4817
4818 struct io_poll_table {
4819         struct poll_table_struct pt;
4820         struct io_kiocb *req;
4821         int error;
4822 };
4823
4824 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4825                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4826 {
4827         int ret;
4828
4829         /* for instances that support it check for an event match first: */
4830         if (mask && !(mask & poll->events))
4831                 return 0;
4832
4833         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4834
4835         list_del_init(&poll->wait.entry);
4836
4837         req->result = mask;
4838         req->task_work.func = func;
4839
4840         /*
4841          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4842          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4843          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4844          * have the needed state needed for it anyway.
4845          */
4846         ret = io_req_task_work_add(req);
4847         if (unlikely(ret)) {
4848                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4849                 io_req_task_work_add_fallback(req, func);
4850         }
4851         return 1;
4852 }
4853
4854 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4855         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4856 {
4857         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4858
4859         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4860                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4861
4862                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4863         }
4864
4865         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4866         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4867                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4868                 return true;
4869         }
4870
4871         return false;
4872 }
4873
4874 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4875 {
4876         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4877         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4878                 return req->async_data;
4879         return req->apoll->double_poll;
4880 }
4881
4882 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4883 {
4884         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4885                 return &req->poll;
4886         return &req->apoll->poll;
4887 }
4888
4889 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4890 {
4891         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4892
4893         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4894
4895         if (poll && poll->head) {
4896                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4897
4898                 spin_lock(&head->lock);
4899                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4900                 if (poll->wait.private)
4901                         req_ref_put(req);
4902                 poll->head = NULL;
4903                 spin_unlock(&head->lock);
4904         }
4905 }
4906
4907 static bool io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4908 {
4909         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4910         unsigned flags = IORING_CQE_F_MORE;
4911
4912         if (!error && req->poll.canceled) {
4913                 error = -ECANCELED;
4914                 req->poll.events |= EPOLLONESHOT;
4915         }
4916         if (!error)
4917                 error = mangle_poll(mask);
4918         if (req->poll.events & EPOLLONESHOT)
4919                 flags = 0;
4920         if (!__io_cqring_fill_event(req, error, flags)) {
4921                 io_poll_remove_waitqs(req);
4922                 req->poll.done = true;
4923                 flags = 0;
4924         }
4925         io_commit_cqring(ctx);
4926         return !(flags & IORING_CQE_F_MORE);
4927 }
4928
4929 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4930 {
4931         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4932         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4933         struct io_kiocb *nxt;
4934
4935         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4936                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4937         } else {
4938                 bool done, post_ev;
4939
4940                 post_ev = done = io_poll_complete(req, req->result, 0);
4941                 if (done) {
4942                         hash_del(&req->hash_node);
4943                 } else if (!(req->poll.events & EPOLLONESHOT)) {
4944                         post_ev = true;
4945                         req->result = 0;
4946                         add_wait_queue(req->poll.head, &req->poll.wait);
4947                 }
4948                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4949
4950                 if (post_ev)
4951                         io_cqring_ev_posted(ctx);
4952                 if (done) {
4953                         nxt = io_put_req_find_next(req);
4954                         if (nxt)
4955                                 __io_req_task_submit(nxt);
4956                 }
4957         }
4958 }
4959
4960 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4961                                int sync, void *key)
4962 {
4963         struct io_kiocb *req = wait->private;
4964         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4965         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4966
4967         /* for instances that support it check for an event match first: */
4968         if (mask && !(mask & poll->events))
4969                 return 0;
4970         if (!(poll->events & EPOLLONESHOT))
4971                 return poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4972
4973         list_del_init(&wait->entry);
4974
4975         if (poll && poll->head) {
4976                 bool done;
4977
4978                 spin_lock(&poll->head->lock);
4979                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4980                 if (!done)
4981                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4982                 /* make sure double remove sees this as being gone */
4983                 wait->private = NULL;
4984                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4985                 if (!done) {
4986                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
4987                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4988                 }
4989         }
4990         req_ref_put(req);
4991         return 1;
4992 }
4993
4994 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
4995                               wait_queue_func_t wake_func)
4996 {
4997         poll->head = NULL;
4998         poll->done = false;
4999         poll->canceled = false;
5000         poll->update_events = poll->update_user_data = false;
5001 #define IO_POLL_UNMASK  (EPOLLERR|EPOLLHUP|EPOLLNVAL|EPOLLRDHUP)
5002         /* mask in events that we always want/need */
5003         poll->events = events | IO_POLL_UNMASK;
5004         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5005         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5006 }
5007
5008 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5009                             struct wait_queue_head *head,
5010                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5011 {
5012         struct io_kiocb *req = pt->req;
5013
5014         /*
5015          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
5016          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
5017          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
5018          */
5019         if (unlikely(poll->head)) {
5020                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5021
5022                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5023                 if (*poll_ptr) {
5024                         pt->error = -EINVAL;
5025                         return;
5026                 }
5027                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5028                 if (poll->head == head)
5029                         return;
5030                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5031                 if (!poll) {
5032                         pt->error = -ENOMEM;
5033                         return;
5034                 }
5035                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5036                 req_ref_get(req);
5037                 poll->wait.private = req;
5038                 *poll_ptr = poll;
5039         }
5040
5041         pt->error = 0;
5042         poll->head = head;
5043
5044         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5045                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5046         else
5047                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5048 }
5049
5050 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5051                                struct poll_table_struct *p)
5052 {
5053         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5054         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5055
5056         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5057 }
5058
5059 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5060 {
5061         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5062         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5063         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5064
5065         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5066
5067         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5068                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5069                 return;
5070         }
5071
5072         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
5073         if (hash_hashed(&req->hash_node))
5074                 hash_del(&req->hash_node);
5075
5076         io_poll_remove_double(req);
5077         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5078
5079         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5080                 __io_req_task_submit(req);
5081         else
5082                 io_req_complete_failed(req, -ECANCELED);
5083
5084         kfree(apoll->double_poll);
5085         kfree(apoll);
5086 }
5087
5088 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5089                         void *key)
5090 {
5091         struct io_kiocb *req = wait->private;
5092         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5093
5094         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5095                                         key_to_poll(key));
5096
5097         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5098 }
5099
5100 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5101 {
5102         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5103         struct hlist_head *list;
5104
5105         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5106         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5107 }
5108
5109 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5110                                       struct io_poll_iocb *poll,
5111                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5112                                       wait_queue_func_t wake_func)
5113         __acquires(&ctx->completion_lock)
5114 {
5115         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5116         bool cancel = false;
5117
5118         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5119         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5120         poll->file = req->file;
5121         poll->wait.private = req;
5122
5123         ipt->pt._key = mask;
5124         ipt->req = req;
5125         ipt->error = -EINVAL;
5126
5127         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5128
5129         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5130         if (likely(poll->head)) {
5131                 spin_lock(&poll->head->lock);
5132                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5133                         if (ipt->error)
5134                                 cancel = true;
5135                         ipt->error = 0;
5136                         mask = 0;
5137                 }
5138                 if ((mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)) || ipt->error)
5139                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5140                 else if (cancel)
5141                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5142                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5143                         io_poll_req_insert(req);
5144                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5145         }
5146
5147         return mask;
5148 }
5149
5150 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5151 {
5152         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5153         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5154         struct async_poll *apoll;
5155         struct io_poll_table ipt;
5156         __poll_t mask, ret;
5157         int rw;
5158
5159         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5160                 return false;
5161         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5162                 return false;
5163         if (def->pollin)
5164                 rw = READ;
5165         else if (def->pollout)
5166                 rw = WRITE;
5167         else
5168                 return false;
5169         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5170         if (!io_file_supports_async(req, rw))
5171                 return false;
5172
5173         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5174         if (unlikely(!apoll))
5175                 return false;
5176         apoll->double_poll = NULL;
5177
5178         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5179         req->apoll = apoll;
5180
5181         mask = EPOLLONESHOT;
5182         if (def->pollin)
5183                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5184         if (def->pollout)
5185                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5186
5187         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5188         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5189             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5190                 mask &= ~POLLIN;
5191
5192         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5193
5194         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5195
5196         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5197                                         io_async_wake);
5198         if (ret || ipt.error) {
5199                 io_poll_remove_double(req);
5200                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5201                 kfree(apoll->double_poll);
5202                 kfree(apoll);
5203                 return false;
5204         }
5205         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5206         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5207                                         apoll->poll.events);
5208         return true;
5209 }
5210
5211 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5212                                  struct io_poll_iocb *poll, bool do_cancel)
5213 {
5214         bool do_complete = false;
5215
5216         if (!poll->head)
5217                 return false;
5218         spin_lock(&poll->head->lock);
5219         if (do_cancel)
5220                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5221         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5222                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5223                 do_complete = true;
5224         }
5225         spin_unlock(&poll->head->lock);
5226         hash_del(&req->hash_node);
5227         return do_complete;
5228 }
5229
5230 static bool io_poll_remove_waitqs(struct io_kiocb *req)
5231 {
5232         bool do_complete;
5233
5234         io_poll_remove_double(req);
5235
5236         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
5237                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll, true);
5238         } else {
5239                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
5240
5241                 /* non-poll requests have submit ref still */
5242                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll, true);
5243                 if (do_complete) {
5244                         req_ref_put(req);
5245                         kfree(apoll->double_poll);
5246                         kfree(apoll);
5247                 }
5248         }
5249
5250         return do_complete;
5251 }
5252
5253 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5254 {
5255         bool do_complete;
5256
5257         do_complete = io_poll_remove_waitqs(req);
5258         if (do_complete) {
5259                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5260                 io_commit_cqring(req->ctx);
5261                 req_set_fail_links(req);
5262                 io_put_req_deferred(req, 1);
5263         }
5264
5265         return do_complete;
5266 }
5267
5268 /*
5269  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5270  */
5271 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5272                                struct files_struct *files)
5273 {
5274         struct hlist_node *tmp;
5275         struct io_kiocb *req;
5276         int posted = 0, i;
5277
5278         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5279         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5280                 struct hlist_head *list;
5281
5282                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5283                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5284                         if (io_match_task(req, tsk, files))
5285                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5286                 }
5287         }
5288         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5289
5290         if (posted)
5291                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5292
5293         return posted != 0;
5294 }
5295
5296 static struct io_kiocb *io_poll_find(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5297 {
5298         struct hlist_head *list;
5299         struct io_kiocb *req;
5300
5301         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5302         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5303                 if (sqe_addr != req->user_data)
5304                         continue;
5305                 return req;
5306         }
5307
5308         return NULL;
5309 }
5310
5311 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5312 {
5313         struct io_kiocb *req;
5314
5315         req = io_poll_find(ctx, sqe_addr);
5316         if (!req)
5317                 return -ENOENT;
5318         if (io_poll_remove_one(req))
5319                 return 0;
5320
5321         return -EALREADY;
5322 }
5323
5324 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5325                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5326 {
5327         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5328                 return -EINVAL;
5329         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5330             sqe->poll_events)
5331                 return -EINVAL;
5332
5333         req->poll_remove.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5334         return 0;
5335 }
5336
5337 /*
5338  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5339  * and remove it if found.
5340  */
5341 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5342 {
5343         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5344         int ret;
5345
5346         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5347         ret = io_poll_cancel(ctx, req->poll_remove.addr);
5348         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5349
5350         if (ret < 0)
5351                 req_set_fail_links(req);
5352         io_req_complete(req, ret);
5353         return 0;
5354 }
5355
5356 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5357                         void *key)
5358 {
5359         struct io_kiocb *req = wait->private;
5360         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5361
5362         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5363 }
5364
5365 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5366                                struct poll_table_struct *p)
5367 {
5368         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5369
5370         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5371 }
5372
5373 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5374 {
5375         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5376         u32 events, flags;
5377
5378         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5379                 return -EINVAL;
5380         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
5381                 return -EINVAL;
5382         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5383         if (flags & ~(IORING_POLL_ADD_MULTI | IORING_POLL_UPDATE_EVENTS |
5384                         IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA))
5385                 return -EINVAL;
5386         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5387 #ifdef __BIG_ENDIAN
5388         events = swahw32(events);
5389 #endif
5390         if (!(flags & IORING_POLL_ADD_MULTI))
5391                 events |= EPOLLONESHOT;
5392         poll->update_events = poll->update_user_data = false;
5393         if (flags & IORING_POLL_UPDATE_EVENTS) {
5394                 poll->update_events = true;
5395                 poll->old_user_data = READ_ONCE(sqe->addr);
5396         }
5397         if (flags & IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA) {
5398                 poll->update_user_data = true;
5399                 poll->new_user_data = READ_ONCE(sqe->off);
5400         }
5401         if (!(poll->update_events || poll->update_user_data) &&
5402              (sqe->off || sqe->addr))
5403                 return -EINVAL;
5404         poll->events = demangle_poll(events) |
5405                                 (events & (EPOLLEXCLUSIVE|EPOLLONESHOT));
5406         return 0;
5407 }
5408
5409 static int __io_poll_add(struct io_kiocb *req)
5410 {
5411         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5412         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5413         struct io_poll_table ipt;
5414         __poll_t mask;
5415
5416         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5417
5418         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5419                                         io_poll_wake);
5420
5421         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5422                 ipt.error = 0;
5423                 io_poll_complete(req, mask, 0);
5424         }
5425         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5426
5427         if (mask) {
5428                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5429                 if (poll->events & EPOLLONESHOT)
5430                         io_put_req(req);
5431         }
5432         return ipt.error;
5433 }
5434
5435 static int io_poll_update(struct io_kiocb *req)
5436 {
5437         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5438         struct io_kiocb *preq;
5439         int ret;
5440
5441         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5442         preq = io_poll_find(ctx, req->poll.old_user_data);
5443         if (!preq) {
5444                 ret = -ENOENT;
5445                 goto err;
5446         } else if (preq->opcode != IORING_OP_POLL_ADD) {
5447                 /* don't allow internal poll updates */
5448                 ret = -EACCES;
5449                 goto err;
5450         }
5451         if (!__io_poll_remove_one(preq, &preq->poll, false)) {
5452                 if (preq->poll.events & EPOLLONESHOT) {
5453                         ret = -EALREADY;
5454                         goto err;
5455                 }
5456         }
5457         /* we now have a detached poll request. reissue. */
5458         ret = 0;
5459 err:
5460         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5461         if (ret < 0) {
5462                 req_set_fail_links(req);
5463                 io_req_complete(req, ret);
5464                 return 0;
5465         }
5466         /* only mask one event flags, keep behavior flags */
5467         if (req->poll.update_events) {
5468                 preq->poll.events &= ~0xffff;
5469                 preq->poll.events |= req->poll.events & 0xffff;
5470                 preq->poll.events |= IO_POLL_UNMASK;
5471         }
5472         if (req->poll.update_user_data)
5473                 preq->user_data = req->poll.new_user_data;
5474
5475         /* complete update request, we're done with it */
5476         io_req_complete(req, ret);
5477
5478         ret = __io_poll_add(preq);
5479         if (ret < 0) {
5480                 req_set_fail_links(preq);
5481                 io_req_complete(preq, ret);
5482         }
5483         return 0;
5484 }
5485
5486 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5487 {
5488         if (!req->poll.update_events && !req->poll.update_user_data)
5489                 return __io_poll_add(req);
5490         return io_poll_update(req);
5491 }
5492
5493 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5494 {
5495         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5496                                                 struct io_timeout_data, timer);
5497         struct io_kiocb *req = data->req;
5498         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5499         unsigned long flags;
5500
5501         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5502         list_del_init(&req->timeout.list);
5503         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5504                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5505
5506         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5507         io_commit_cqring(ctx);
5508         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5509
5510         io_cqring_ev_posted(ctx);
5511         req_set_fail_links(req);
5512         io_put_req(req);
5513         return HRTIMER_NORESTART;
5514 }
5515
5516 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5517                                            __u64 user_data)
5518 {
5519         struct io_timeout_data *io;
5520         struct io_kiocb *req;
5521         int ret = -ENOENT;
5522
5523         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5524                 if (user_data == req->user_data) {
5525                         ret = 0;
5526                         break;
5527                 }
5528         }
5529
5530         if (ret == -ENOENT)
5531                 return ERR_PTR(ret);
5532
5533         io = req->async_data;
5534         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
5535         if (ret == -1)
5536                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5537         list_del_init(&req->timeout.list);
5538         return req;
5539 }
5540
5541 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5542 {
5543         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5544
5545         if (IS_ERR(req))
5546                 return PTR_ERR(req);
5547
5548         req_set_fail_links(req);
5549         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5550         io_put_req_deferred(req, 1);
5551         return 0;
5552 }
5553
5554 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5555                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5556 {
5557         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5558         struct io_timeout_data *data;
5559
5560         if (IS_ERR(req))
5561                 return PTR_ERR(req);
5562
5563         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5564         data = req->async_data;
5565         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5566         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5567         data->timer.function = io_timeout_fn;
5568         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5569         return 0;
5570 }
5571
5572 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5573                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5574 {
5575         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5576
5577         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5578                 return -EINVAL;
5579         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5580                 return -EINVAL;
5581         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5582                 return -EINVAL;
5583
5584         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5585         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5586         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5587                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5588                         return -EINVAL;
5589                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5590                         return -EFAULT;
5591         } else if (tr->flags) {
5592                 /* timeout removal doesn't support flags */
5593                 return -EINVAL;
5594         }
5595
5596         return 0;
5597 }
5598
5599 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
5600 {
5601         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
5602                                             : HRTIMER_MODE_REL;
5603 }
5604
5605 /*
5606  * Remove or update an existing timeout command
5607  */
5608 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5609 {
5610         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5611         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5612         int ret;
5613
5614         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5615         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE))
5616                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5617         else
5618                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts,
5619                                         io_translate_timeout_mode(tr->flags));
5620
5621         io_cqring_fill_event(req, ret);
5622         io_commit_cqring(ctx);
5623         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5624         io_cqring_ev_posted(ctx);
5625         if (ret < 0)
5626                 req_set_fail_links(req);
5627         io_put_req(req);
5628         return 0;
5629 }
5630
5631 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5632                            bool is_timeout_link)
5633 {
5634         struct io_timeout_data *data;
5635         unsigned flags;
5636         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5637
5638         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5639                 return -EINVAL;
5640         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5641                 return -EINVAL;
5642         if (off && is_timeout_link)
5643                 return -EINVAL;
5644         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5645         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5646                 return -EINVAL;
5647
5648         req->timeout.off = off;
5649
5650         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5651                 return -ENOMEM;
5652
5653         data = req->async_data;
5654         data->req = req;
5655
5656         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5657                 return -EFAULT;
5658
5659         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
5660         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5661         if (is_timeout_link)
5662                 io_req_track_inflight(req);
5663         return 0;
5664 }
5665
5666 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5667 {
5668         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5669         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5670         struct list_head *entry;
5671         u32 tail, off = req->timeout.off;
5672
5673         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5674
5675         /*
5676          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5677          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5678          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5679          */
5680         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5681                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5682                 goto add;
5683         }
5684
5685         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5686         req->timeout.target_seq = tail + off;
5687
5688         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5689          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5690          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5691          */
5692         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5693
5694         /*
5695          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5696          * the one we need first.
5697          */
5698         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5699                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5700                                                   timeout.list);
5701
5702                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5703                         continue;
5704                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5705                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5706                         break;
5707         }
5708 add:
5709         list_add(&req->timeout.list, entry);
5710         data->timer.function = io_timeout_fn;
5711         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5712         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5713         return 0;
5714 }
5715
5716 struct io_cancel_data {
5717         struct io_ring_ctx *ctx;
5718         u64 user_data;
5719 };
5720
5721 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5722 {
5723         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5724         struct io_cancel_data *cd = data;
5725
5726         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
5727 }
5728
5729 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
5730                                struct io_ring_ctx *ctx)
5731 {
5732         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
5733         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5734         int ret = 0;
5735
5736         if (!tctx || !tctx->io_wq)
5737                 return -ENOENT;
5738
5739         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
5740         switch (cancel_ret) {
5741         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5742                 ret = 0;
5743                 break;
5744         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5745                 ret = -EALREADY;
5746                 break;
5747         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5748                 ret = -ENOENT;
5749                 break;
5750         }
5751
5752         return ret;
5753 }
5754
5755 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5756                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5757                                      int success_ret)
5758 {
5759         unsigned long flags;
5760         int ret;
5761
5762         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5763         if (ret != -ENOENT) {
5764                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5765                 goto done;
5766         }
5767
5768         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5769         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5770         if (ret != -ENOENT)
5771                 goto done;
5772         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5773 done:
5774         if (!ret)
5775                 ret = success_ret;
5776         io_cqring_fill_event(req, ret);
5777         io_commit_cqring(ctx);
5778         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5779         io_cqring_ev_posted(ctx);
5780
5781         if (ret < 0)
5782                 req_set_fail_links(req);
5783         io_put_req(req);
5784 }
5785
5786 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5787                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5788 {
5789         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5790                 return -EINVAL;
5791         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5792                 return -EINVAL;
5793         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5794                 return -EINVAL;
5795
5796         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5797         return 0;
5798 }
5799
5800 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5801 {
5802         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5803         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
5804         struct io_tctx_node *node;
5805         int ret;
5806
5807         /* tasks should wait for their io-wq threads, so safe w/o sync */
5808         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5809         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5810         if (ret != -ENOENT)
5811                 goto done;
5812         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5813         if (ret != -ENOENT)
5814                 goto done;
5815         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5816         if (ret != -ENOENT)
5817                 goto done;
5818         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5819
5820         /* slow path, try all io-wq's */
5821         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5822         ret = -ENOENT;
5823         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
5824                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
5825
5826                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
5827                 if (ret != -ENOENT)
5828                         break;
5829         }
5830         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5831
5832         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5833 done:
5834         io_cqring_fill_event(req, ret);
5835         io_commit_cqring(ctx);
5836         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5837         io_cqring_ev_posted(ctx);
5838
5839         if (ret < 0)
5840                 req_set_fail_links(req);
5841         io_put_req(req);
5842         return 0;
5843 }
5844
5845 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
5846                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5847 {
5848         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
5849                 return -EINVAL;
5850         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5851                 return -EINVAL;
5852         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5853                 return -EINVAL;
5854
5855         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5856         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5857         if (!req->rsrc_update.nr_args)
5858                 return -EINVAL;
5859         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5860         return 0;
5861 }
5862
5863 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5864 {
5865         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5866         struct io_uring_rsrc_update up;
5867         int ret;
5868
5869         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5870                 return -EAGAIN;
5871
5872         up.offset = req->rsrc_update.offset;
5873         up.data = req->rsrc_update.arg;
5874
5875         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5876         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->rsrc_update.nr_args);
5877         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5878
5879         if (ret < 0)
5880                 req_set_fail_links(req);
5881         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5882         return 0;
5883 }
5884
5885 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5886 {
5887         switch (req->opcode) {
5888         case IORING_OP_NOP:
5889                 return 0;
5890         case IORING_OP_READV:
5891         case IORING_OP_READ_FIXED:
5892         case IORING_OP_READ:
5893                 return io_read_prep(req, sqe);
5894         case IORING_OP_WRITEV:
5895         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5896         case IORING_OP_WRITE:
5897                 return io_write_prep(req, sqe);
5898         case IORING_OP_POLL_ADD:
5899                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5900         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5901                 return io_poll_remove_prep(req, sqe);
5902         case IORING_OP_FSYNC:
5903                 return io_fsync_prep(req, sqe);
5904         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5905                 return io_sfr_prep(req, sqe);
5906         case IORING_OP_SENDMSG:
5907         case IORING_OP_SEND:
5908                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5909         case IORING_OP_RECVMSG:
5910         case IORING_OP_RECV:
5911                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5912         case IORING_OP_CONNECT:
5913                 return io_connect_prep(req, sqe);
5914         case IORING_OP_TIMEOUT:
5915                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5916         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5917                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5918         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5919                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5920         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5921                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5922         case IORING_OP_ACCEPT:
5923                 return io_accept_prep(req, sqe);
5924         case IORING_OP_FALLOCATE:
5925                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5926         case IORING_OP_OPENAT:
5927                 return io_openat_prep(req, sqe);
5928         case IORING_OP_CLOSE:
5929                 return io_close_prep(req, sqe);
5930         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5931                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
5932         case IORING_OP_STATX:
5933                 return io_statx_prep(req, sqe);
5934         case IORING_OP_FADVISE:
5935                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5936         case IORING_OP_MADVISE:
5937                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5938         case IORING_OP_OPENAT2:
5939                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5940         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5941                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5942         case IORING_OP_SPLICE:
5943                 return io_splice_prep(req, sqe);
5944         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5945                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5946         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5947                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5948         case IORING_OP_TEE:
5949                 return io_tee_prep(req, sqe);
5950         case IORING_OP_SHUTDOWN:
5951                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
5952         case IORING_OP_RENAMEAT:
5953                 return io_renameat_prep(req, sqe);
5954         case IORING_OP_UNLINKAT:
5955                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
5956         }
5957
5958         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5959                         req->opcode);
5960         return-EINVAL;
5961 }
5962
5963 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
5964 {
5965         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
5966                 return 0;
5967         if (WARN_ON_ONCE(req->async_data))
5968                 return -EFAULT;
5969         if (io_alloc_async_data(req))
5970                 return -EAGAIN;
5971
5972         switch (req->opcode) {
5973         case IORING_OP_READV:
5974                 return io_rw_prep_async(req, READ);
5975         case IORING_OP_WRITEV:
5976                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
5977         case IORING_OP_SENDMSG:
5978                 return io_sendmsg_prep_async(req);
5979         case IORING_OP_RECVMSG:
5980                 return io_recvmsg_prep_async(req);
5981         case IORING_OP_CONNECT:
5982                 return io_connect_prep_async(req);
5983         }
5984         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: prep_async() bad opcode %d\n",
5985                     req->opcode);
5986         return -EFAULT;
5987 }
5988
5989 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5990 {
5991         struct io_kiocb *pos;
5992         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5993         u32 total_submitted, nr_reqs = 0;
5994
5995         io_for_each_link(pos, req)
5996                 nr_reqs++;
5997
5998         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5999         return total_submitted - nr_reqs;
6000 }
6001
6002 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req)
6003 {
6004         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6005         struct io_defer_entry *de;
6006         int ret;
6007         u32 seq;
6008
6009         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
6010         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
6011                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
6012                 return 0;
6013
6014         seq = io_get_sequence(req);
6015         /* Still a chance to pass the sequence check */
6016         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
6017                 return 0;
6018
6019         ret = io_req_prep_async(req);
6020         if (ret)
6021                 return ret;
6022         io_prep_async_link(req);
6023         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
6024         if (!de)
6025                 return -ENOMEM;
6026
6027         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6028         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
6029                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6030                 kfree(de);
6031                 io_queue_async_work(req);
6032                 return -EIOCBQUEUED;
6033         }
6034
6035         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
6036         de->req = req;
6037         de->seq = seq;
6038         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
6039         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6040         return -EIOCBQUEUED;
6041 }
6042
6043 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
6044 {
6045         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
6046                 switch (req->opcode) {
6047                 case IORING_OP_READV:
6048                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6049                 case IORING_OP_READ:
6050                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
6051                         break;
6052                 case IORING_OP_RECVMSG:
6053                 case IORING_OP_RECV:
6054                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
6055                         break;
6056                 }
6057                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
6058         }
6059
6060         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
6061                 switch (req->opcode) {
6062                 case IORING_OP_READV:
6063                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6064                 case IORING_OP_READ:
6065                 case IORING_OP_WRITEV:
6066                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6067                 case IORING_OP_WRITE: {
6068                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
6069                         if (io->free_iovec)
6070                                 kfree(io->free_iovec);
6071                         break;
6072                         }
6073                 case IORING_OP_RECVMSG:
6074                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6075                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6076
6077                         kfree(io->free_iov);
6078                         break;
6079                         }
6080                 case IORING_OP_SPLICE:
6081                 case IORING_OP_TEE:
6082                         if (!(req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
6083                                 io_put_file(req->splice.file_in);
6084                         break;
6085                 case IORING_OP_OPENAT:
6086                 case IORING_OP_OPENAT2:
6087                         if (req->open.filename)
6088                                 putname(req->open.filename);
6089                         break;
6090                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6091                         putname(req->rename.oldpath);
6092                         putname(req->rename.newpath);
6093                         break;
6094                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6095                         putname(req->unlink.filename);
6096                         break;
6097                 }
6098                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
6099         }
6100 }
6101
6102 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6103 {
6104         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6105         const struct cred *creds = NULL;
6106         int ret;
6107
6108         if (req->work.creds && req->work.creds != current_cred())
6109                 creds = override_creds(req->work.creds);
6110
6111         switch (req->opcode) {
6112         case IORING_OP_NOP:
6113                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6114                 break;
6115         case IORING_OP_READV:
6116         case IORING_OP_READ_FIXED:
6117         case IORING_OP_READ:
6118                 ret = io_read(req, issue_flags);
6119                 break;
6120         case IORING_OP_WRITEV:
6121         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6122         case IORING_OP_WRITE:
6123                 ret = io_write(req, issue_flags);
6124                 break;
6125         case IORING_OP_FSYNC:
6126                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6127                 break;
6128         case IORING_OP_POLL_ADD:
6129                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6130                 break;
6131         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6132                 ret = io_poll_remove(req, issue_flags);
6133                 break;
6134         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6135                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6136                 break;
6137         case IORING_OP_SENDMSG:
6138                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6139                 break;
6140         case IORING_OP_SEND:
6141                 ret = io_send(req, issue_flags);
6142                 break;
6143         case IORING_OP_RECVMSG:
6144                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6145                 break;
6146         case IORING_OP_RECV:
6147                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6148                 break;
6149         case IORING_OP_TIMEOUT:
6150                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6151                 break;
6152         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6153                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6154                 break;
6155         case IORING_OP_ACCEPT:
6156                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6157                 break;
6158         case IORING_OP_CONNECT:
6159                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6160                 break;
6161         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6162                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6163                 break;
6164         case IORING_OP_FALLOCATE:
6165                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6166                 break;
6167         case IORING_OP_OPENAT:
6168                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6169                 break;
6170         case IORING_OP_CLOSE:
6171                 ret = io_close(req, issue_flags);
6172                 break;
6173         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6174                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6175                 break;
6176         case IORING_OP_STATX:
6177                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6178                 break;
6179         case IORING_OP_FADVISE:
6180                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6181                 break;
6182         case IORING_OP_MADVISE:
6183                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6184                 break;
6185         case IORING_OP_OPENAT2:
6186                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6187                 break;
6188         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6189                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6190                 break;
6191         case IORING_OP_SPLICE:
6192                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6193                 break;
6194         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6195                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6196                 break;
6197         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6198                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6199                 break;
6200         case IORING_OP_TEE:
6201                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6202                 break;
6203         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6204                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6205                 break;
6206         case IORING_OP_RENAMEAT:
6207                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6208                 break;
6209         case IORING_OP_UNLINKAT:
6210                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6211                 break;
6212         default:
6213                 ret = -EINVAL;
6214                 break;
6215         }
6216
6217         if (creds)
6218                 revert_creds(creds);
6219
6220         if (ret)
6221                 return ret;
6222
6223         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6224         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
6225                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
6226
6227                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
6228                 if (in_async)
6229                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6230
6231                 io_iopoll_req_issued(req, in_async);
6232
6233                 if (in_async)
6234                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6235         }
6236
6237         return 0;
6238 }
6239
6240 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6241 {
6242         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6243         struct io_kiocb *timeout;
6244         int ret = 0;
6245
6246         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6247         if (timeout)
6248                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6249
6250         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6251                 ret = -ECANCELED;
6252
6253         if (!ret) {
6254                 do {
6255                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6256                         /*
6257                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6258                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6259                          * wait for request slots on the block side.
6260                          */
6261                         if (ret != -EAGAIN)
6262                                 break;
6263                         cond_resched();
6264                 } while (1);
6265         }
6266
6267         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6268         if (ret) {
6269                 /* io-wq is going to take one down */
6270                 req_ref_get(req);
6271                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6272         }
6273 }
6274
6275 #define FFS_ASYNC_READ          0x1UL
6276 #define FFS_ASYNC_WRITE         0x2UL
6277 #ifdef CONFIG_64BIT
6278 #define FFS_ISREG               0x4UL
6279 #else
6280 #define FFS_ISREG               0x0UL
6281 #endif
6282 #define FFS_MASK                ~(FFS_ASYNC_READ|FFS_ASYNC_WRITE|FFS_ISREG)
6283
6284 static inline struct file **io_fixed_file_slot(struct io_rsrc_data *file_data,
6285                                                unsigned i)
6286 {
6287         struct fixed_rsrc_table *table;
6288
6289         table = &file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6290         return &table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6291 }
6292
6293 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6294                                               int index)
6295 {
6296         struct file **file_slot = io_fixed_file_slot(ctx->file_data, index);
6297
6298         return (struct file *) ((unsigned long) *file_slot & FFS_MASK);
6299 }
6300
6301 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6302                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6303 {
6304         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6305         struct file *file;
6306
6307         if (fixed) {
6308                 unsigned long file_ptr;
6309
6310                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6311                         return NULL;
6312                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6313                 file_ptr = (unsigned long) *io_fixed_file_slot(ctx->file_data, fd);
6314                 file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
6315                 file_ptr &= ~FFS_MASK;
6316                 /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
6317                 req->flags |= (file_ptr << REQ_F_ASYNC_READ_BIT);
6318                 io_req_set_rsrc_node(req);
6319         } else {
6320                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6321                 file = __io_file_get(state, fd);
6322
6323                 /* we don't allow fixed io_uring files */
6324                 if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6325                         io_req_track_inflight(req);
6326         }
6327
6328         return file;
6329 }
6330
6331 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6332 {
6333         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6334                                                 struct io_timeout_data, timer);
6335         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6336         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6337         unsigned long flags;
6338
6339         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6340         prev = req->timeout.head;
6341         req->timeout.head = NULL;
6342
6343         /*
6344          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6345          * race with the completion of the linked work.
6346          */
6347         if (prev && req_ref_inc_not_zero(prev))
6348                 io_remove_next_linked(prev);
6349         else
6350                 prev = NULL;
6351         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6352
6353         if (prev) {
6354                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6355                 io_put_req_deferred(prev, 1);
6356         } else {
6357                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6358                 io_put_req_deferred(req, 1);
6359         }
6360         return HRTIMER_NORESTART;
6361 }
6362
6363 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6364 {
6365         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6366
6367         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6368         /*
6369          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6370          * before we got a chance to setup the timer
6371          */
6372         if (req->timeout.head) {
6373                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6374
6375                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6376                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6377                                 data->mode);
6378         }
6379         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6380         /* drop submission reference */
6381         io_put_req(req);
6382 }
6383
6384 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6385 {
6386         struct io_kiocb *nxt = req->link;
6387
6388         if (!nxt || (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) ||
6389             nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6390                 return NULL;
6391
6392         nxt->timeout.head = req;
6393         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6394         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6395         return nxt;
6396 }
6397
6398 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6399 {
6400         struct io_kiocb *linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6401         int ret;
6402
6403         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6404
6405         /*
6406          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6407          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6408          */
6409         if (likely(!ret)) {
6410                 /* drop submission reference */
6411                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6412                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6413                         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
6414
6415                         cs->reqs[cs->nr++] = req;
6416                         if (cs->nr == ARRAY_SIZE(cs->reqs))
6417                                 io_submit_flush_completions(cs, ctx);
6418                 } else {
6419                         io_put_req(req);
6420                 }
6421         } else if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6422                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6423                         /*
6424                          * Queued up for async execution, worker will release
6425                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6426                          */
6427                         io_queue_async_work(req);
6428                 }
6429         } else {
6430                 io_req_complete_failed(req, ret);
6431         }
6432         if (linked_timeout)
6433                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6434 }
6435
6436 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6437 {
6438         int ret;
6439
6440         ret = io_req_defer(req);
6441         if (ret) {
6442                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6443 fail_req:
6444                         io_req_complete_failed(req, ret);
6445                 }
6446         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6447                 ret = io_req_prep_async(req);
6448                 if (unlikely(ret))
6449                         goto fail_req;
6450                 io_queue_async_work(req);
6451         } else {
6452                 __io_queue_sqe(req);
6453         }
6454 }
6455
6456 /*
6457  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6458  *
6459  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6460  */
6461 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6462                                         struct io_kiocb *req,
6463                                         unsigned int sqe_flags)
6464 {
6465         if (!ctx->restricted)
6466                 return true;
6467
6468         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6469                 return false;
6470
6471         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6472             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6473                 return false;
6474
6475         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6476                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6477                 return false;
6478
6479         return true;
6480 }
6481
6482 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6483                        const struct io_uring_sqe *sqe)
6484 {
6485         struct io_submit_state *state;
6486         unsigned int sqe_flags;
6487         int personality, ret = 0;
6488
6489         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6490         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6491         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6492         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6493         req->async_data = NULL;
6494         req->file = NULL;
6495         req->ctx = ctx;
6496         req->link = NULL;
6497         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
6498         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6499         atomic_set(&req->refs, 2);
6500         req->task = current;
6501         req->result = 0;
6502         req->work.creds = NULL;
6503
6504         /* enforce forwards compatibility on users */
6505         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)) {
6506                 req->flags = 0;
6507                 return -EINVAL;
6508         }
6509
6510         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6511                 return -EINVAL;
6512
6513         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6514                 return -EACCES;
6515
6516         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6517             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6518                 return -EOPNOTSUPP;
6519
6520         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
6521         if (personality) {
6522                 req->work.creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
6523                 if (!req->work.creds)
6524                         return -EINVAL;
6525                 get_cred(req->work.creds);
6526         }
6527         state = &ctx->submit_state;
6528
6529         /*
6530          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6531          * is potentially a read/write to block based storage.
6532          */
6533         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6534             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6535                 blk_start_plug(&state->plug);
6536                 state->plug_started = true;
6537         }
6538
6539         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6540                 bool fixed = req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
6541
6542                 req->file = io_file_get(state, req, READ_ONCE(sqe->fd), fixed);
6543                 if (unlikely(!req->file))
6544                         ret = -EBADF;
6545         }
6546
6547         state->ios_left--;
6548         return ret;
6549 }
6550
6551 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6552                          const struct io_uring_sqe *sqe)
6553 {
6554         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
6555         int ret;
6556
6557         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
6558         if (unlikely(ret)) {
6559 fail_req:
6560                 if (link->head) {
6561                         /* fail even hard links since we don't submit */
6562                         link->head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6563                         io_req_complete_failed(link->head, -ECANCELED);
6564                         link->head = NULL;
6565                 }
6566                 io_req_complete_failed(req, ret);
6567                 return ret;
6568         }
6569         ret = io_req_prep(req, sqe);
6570         if (unlikely(ret))
6571                 goto fail_req;
6572
6573         /* don't need @sqe from now on */
6574         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6575                                 true, ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
6576
6577         /*
6578          * If we already have a head request, queue this one for async
6579          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6580          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6581          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6582          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6583          */
6584         if (link->head) {
6585                 struct io_kiocb *head = link->head;
6586
6587                 /*
6588                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6589                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6590                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6591                  * next after the link request. The last one is done via
6592                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6593                  */
6594                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6595                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6596                         ctx->drain_next = 1;
6597                 }
6598                 ret = io_req_prep_async(req);
6599                 if (unlikely(ret))
6600                         goto fail_req;
6601                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6602                 link->last->link = req;
6603                 link->last = req;
6604
6605                 /* last request of a link, enqueue the link */
6606                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6607                         io_queue_sqe(head);
6608                         link->head = NULL;
6609                 }
6610         } else {
6611                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6612                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6613                         ctx->drain_next = 0;
6614                 }
6615                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6616                         link->head = req;
6617                         link->last = req;
6618                 } else {
6619                         io_queue_sqe(req);
6620                 }
6621         }
6622
6623         return 0;
6624 }
6625
6626 /*
6627  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6628  */
6629 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
6630                                 struct io_ring_ctx *ctx)
6631 {
6632         if (state->link.head)
6633                 io_queue_sqe(state->link.head);
6634         if (state->comp.nr)
6635                 io_submit_flush_completions(&state->comp, ctx);
6636         if (state->plug_started)
6637                 blk_finish_plug(&state->plug);
6638         io_state_file_put(state);
6639 }
6640
6641 /*
6642  * Start submission side cache.
6643  */
6644 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6645                                   unsigned int max_ios)
6646 {
6647         state->plug_started = false;
6648         state->ios_left = max_ios;
6649         /* set only head, no need to init link_last in advance */
6650         state->link.head = NULL;
6651 }
6652
6653 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6654 {
6655         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6656
6657         /*
6658          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6659          * since once we write the new head, the application could
6660          * write new data to them.
6661          */
6662         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6663 }
6664
6665 /*
6666  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6667  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6668  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6669  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6670  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6671  * prevent a re-load down the line.
6672  */
6673 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6674 {
6675         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6676         unsigned head;
6677
6678         /*
6679          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6680          *
6681          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6682          *    head updates.
6683          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6684          *    though the application is the one updating it.
6685          */
6686         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head++ & ctx->sq_mask]);
6687         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6688                 return &ctx->sq_sqes[head];
6689
6690         /* drop invalid entries */
6691         ctx->cached_sq_dropped++;
6692         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6693         return NULL;
6694 }
6695
6696 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6697 {
6698         int submitted = 0;
6699
6700         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6701         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6702                 if (!__io_cqring_overflow_flush(ctx, false))
6703                         return -EBUSY;
6704         }
6705
6706         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6707         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6708
6709         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6710                 return -EAGAIN;
6711
6712         percpu_counter_add(&current->io_uring->inflight, nr);
6713         refcount_add(nr, &current->usage);
6714         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
6715
6716         while (submitted < nr) {
6717                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6718                 struct io_kiocb *req;
6719
6720                 req = io_alloc_req(ctx);
6721                 if (unlikely(!req)) {
6722                         if (!submitted)
6723                                 submitted = -EAGAIN;
6724                         break;
6725                 }
6726                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6727                 if (unlikely(!sqe)) {
6728                         kmem_cache_free(req_cachep, req);
6729                         break;
6730                 }
6731                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6732                 submitted++;
6733                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
6734                         break;
6735         }
6736
6737         if (unlikely(submitted != nr)) {
6738                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6739                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
6740                 int unused = nr - ref_used;
6741
6742                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6743                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, unused);
6744                 put_task_struct_many(current, unused);
6745         }
6746
6747         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
6748          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6749         io_commit_sqring(ctx);
6750
6751         return submitted;
6752 }
6753
6754 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6755 {
6756         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6757         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6758         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6759         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6760 }
6761
6762 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6763 {
6764         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6765         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6766         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6767 }
6768
6769 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
6770 {
6771         unsigned int to_submit;
6772         int ret = 0;
6773
6774         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6775         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6776         if (cap_entries && to_submit > 8)
6777                 to_submit = 8;
6778
6779         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
6780                 unsigned nr_events = 0;
6781
6782                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6783                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
6784                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6785
6786                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
6787                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
6788                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6789                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6790         }
6791
6792         if (!io_sqring_full(ctx) && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6793                 wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6794
6795         return ret;
6796 }
6797
6798 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
6799 {
6800         struct io_ring_ctx *ctx;
6801         unsigned sq_thread_idle = 0;
6802
6803         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6804                 sq_thread_idle = max(sq_thread_idle, ctx->sq_thread_idle);
6805         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
6806 }
6807
6808 static int io_sq_thread(void *data)
6809 {
6810         struct io_sq_data *sqd = data;
6811         struct io_ring_ctx *ctx;
6812         unsigned long timeout = 0;
6813         char buf[TASK_COMM_LEN];
6814         DEFINE_WAIT(wait);
6815
6816         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
6817         set_task_comm(current, buf);
6818         current->pf_io_worker = NULL;
6819
6820         if (sqd->sq_cpu != -1)
6821                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
6822         else
6823                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
6824         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
6825
6826         mutex_lock(&sqd->lock);
6827         while (!test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state)) {
6828                 int ret;
6829                 bool cap_entries, sqt_spin, needs_sched;
6830
6831                 if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state) ||
6832                     signal_pending(current)) {
6833                         bool did_sig = false;
6834
6835                         mutex_unlock(&sqd->lock);
6836                         if (signal_pending(current)) {
6837                                 struct ksignal ksig;
6838
6839                                 did_sig = get_signal(&ksig);
6840                         }
6841                         cond_resched();
6842                         mutex_lock(&sqd->lock);
6843                         if (did_sig)
6844                                 break;
6845                         io_run_task_work();
6846                         io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6847                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6848                         continue;
6849                 }
6850                 sqt_spin = false;
6851                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6852                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6853                         const struct cred *creds = NULL;
6854
6855                         if (ctx->sq_creds != current_cred())
6856                                 creds = override_creds(ctx->sq_creds);
6857                         ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
6858                         if (creds)
6859                                 revert_creds(creds);
6860                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
6861                                 sqt_spin = true;
6862                 }
6863
6864                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
6865                         io_run_task_work();
6866                         cond_resched();
6867                         if (sqt_spin)
6868                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6869                         continue;
6870                 }
6871
6872                 needs_sched = true;
6873                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
6874                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6875                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6876                             !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6877                                 needs_sched = false;
6878                                 break;
6879                         }
6880                         if (io_sqring_entries(ctx)) {
6881                                 needs_sched = false;
6882                                 break;
6883                         }
6884                 }
6885
6886                 if (needs_sched && !test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state)) {
6887                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6888                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6889
6890                         mutex_unlock(&sqd->lock);
6891                         schedule();
6892                         mutex_lock(&sqd->lock);
6893                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6894                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6895                 }
6896
6897                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
6898                 io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6899                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6900         }
6901
6902         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6903                 io_uring_cancel_sqpoll(ctx);
6904         sqd->thread = NULL;
6905         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6906                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6907         mutex_unlock(&sqd->lock);
6908
6909         io_run_task_work();
6910         io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6911         complete(&sqd->exited);
6912         do_exit(0);
6913 }
6914
6915 struct io_wait_queue {
6916         struct wait_queue_entry wq;
6917         struct io_ring_ctx *ctx;
6918         unsigned to_wait;
6919         unsigned nr_timeouts;
6920 };
6921
6922 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
6923 {
6924         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6925
6926         /*
6927          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6928          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6929          * regardless of event count.
6930          */
6931         return io_cqring_events(ctx) >= iowq->to_wait ||
6932                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6933 }
6934
6935 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6936                             int wake_flags, void *key)
6937 {
6938         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6939                                                         wq);
6940
6941         /*
6942          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
6943          * the task, and the next invocation will do it.
6944          */
6945         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->cq_check_overflow))
6946                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6947         return -1;
6948 }
6949
6950 static int io_run_task_work_sig(void)
6951 {
6952         if (io_run_task_work())
6953                 return 1;
6954         if (!signal_pending(current))
6955                 return 0;
6956         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
6957                 return -ERESTARTSYS;
6958         return -EINTR;
6959 }
6960
6961 /* when returns >0, the caller should retry */
6962 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
6963                                           struct io_wait_queue *iowq,
6964                                           signed long *timeout)
6965 {
6966         int ret;
6967
6968         /* make sure we run task_work before checking for signals */
6969         ret = io_run_task_work_sig();
6970         if (ret || io_should_wake(iowq))
6971                 return ret;
6972         /* let the caller flush overflows, retry */
6973         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
6974                 return 1;
6975
6976         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
6977         return !*timeout ? -ETIME : 1;
6978 }
6979
6980 /*
6981  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6982  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6983  */
6984 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6985                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
6986                           struct __kernel_timespec __user *uts)
6987 {
6988         struct io_wait_queue iowq = {
6989                 .wq = {
6990                         .private        = current,
6991                         .func           = io_wake_function,
6992                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6993                 },
6994                 .ctx            = ctx,
6995                 .to_wait        = min_events,
6996         };
6997         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6998         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
6999         int ret;
7000
7001         do {
7002                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
7003                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
7004                         return 0;
7005                 if (!io_run_task_work())
7006                         break;
7007         } while (1);
7008
7009         if (sig) {
7010 #ifdef CONFIG_COMPAT
7011                 if (in_compat_syscall())
7012                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
7013                                                       sigsz);
7014                 else
7015 #endif
7016                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
7017
7018                 if (ret)
7019                         return ret;
7020         }
7021
7022         if (uts) {
7023                 struct timespec64 ts;
7024
7025                 if (get_timespec64(&ts, uts))
7026                         return -EFAULT;
7027                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
7028         }
7029
7030         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7031         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7032         do {
7033                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
7034                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx, false)) {
7035                         ret = -EBUSY;
7036                         break;
7037                 }
7038                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
7039                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7040                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
7041                 finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
7042                 cond_resched();
7043         } while (ret > 0);
7044
7045         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7046
7047         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7048 }
7049
7050 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7051 {
7052 #if defined(CONFIG_UNIX)
7053         if (ctx->ring_sock) {
7054                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7055                 struct sk_buff *skb;
7056
7057                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
7058                         kfree_skb(skb);
7059         }
7060 #else
7061         int i;
7062
7063         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7064                 struct file *file;
7065
7066                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7067                 if (file)
7068                         fput(file);
7069         }
7070 #endif
7071 }
7072
7073 static void io_rsrc_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7074 {
7075         struct io_rsrc_data *data = container_of(ref, struct io_rsrc_data, refs);
7076
7077         complete(&data->done);
7078 }
7079
7080 static inline void io_rsrc_ref_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
7081 {
7082         spin_lock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7083 }
7084
7085 static inline void io_rsrc_ref_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
7086 {
7087         spin_unlock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7088 }
7089
7090 static void io_rsrc_node_destroy(struct io_rsrc_node *ref_node)
7091 {
7092         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7093         kfree(ref_node);
7094 }
7095
7096 static void io_rsrc_node_switch(struct io_ring_ctx *ctx,
7097                                 struct io_rsrc_data *data_to_kill)
7098 {
7099         WARN_ON_ONCE(!ctx->rsrc_backup_node);
7100         WARN_ON_ONCE(data_to_kill && !ctx->rsrc_node);
7101
7102         if (data_to_kill) {
7103                 struct io_rsrc_node *rsrc_node = ctx->rsrc_node;
7104
7105                 rsrc_node->rsrc_data = data_to_kill;
7106                 io_rsrc_ref_lock(ctx);
7107                 list_add_tail(&rsrc_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7108                 io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7109
7110                 percpu_ref_get(&data_to_kill->refs);
7111                 percpu_ref_kill(&rsrc_node->refs);
7112                 ctx->rsrc_node = NULL;
7113         }
7114
7115         if (!ctx->rsrc_node) {
7116                 ctx->rsrc_node = ctx->rsrc_backup_node;
7117                 ctx->rsrc_backup_node = NULL;
7118         }
7119 }
7120
7121 static int io_rsrc_node_switch_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7122 {
7123         if (ctx->rsrc_backup_node)
7124                 return 0;
7125         ctx->rsrc_backup_node = io_rsrc_node_alloc(ctx);
7126         return ctx->rsrc_backup_node ? 0 : -ENOMEM;
7127 }
7128
7129 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct io_rsrc_data *data, struct io_ring_ctx *ctx)
7130 {
7131         int ret;
7132
7133         /* As we may drop ->uring_lock, other task may have started quiesce */
7134         if (data->quiesce)
7135                 return -ENXIO;
7136
7137         data->quiesce = true;
7138         do {
7139                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7140                 if (ret)
7141                         break;
7142                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7143
7144                 percpu_ref_kill(&data->refs);
7145                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7146
7147                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7148                 if (!ret)
7149                         break;
7150
7151                 percpu_ref_resurrect(&data->refs);
7152                 reinit_completion(&data->done);
7153
7154                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7155                 ret = io_run_task_work_sig();
7156                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7157         } while (ret >= 0);
7158         data->quiesce = false;
7159
7160         return ret;
7161 }
7162
7163 static struct io_rsrc_data *io_rsrc_data_alloc(struct io_ring_ctx *ctx,
7164                                                rsrc_put_fn *do_put)
7165 {
7166         struct io_rsrc_data *data;
7167
7168         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7169         if (!data)
7170                 return NULL;
7171
7172         if (percpu_ref_init(&data->refs, io_rsrc_data_ref_zero,
7173                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL)) {
7174                 kfree(data);
7175                 return NULL;
7176         }
7177         data->ctx = ctx;
7178         data->do_put = do_put;
7179         init_completion(&data->done);
7180         return data;
7181 }
7182
7183 static void io_rsrc_data_free(struct io_rsrc_data *data)
7184 {
7185         percpu_ref_exit(&data->refs);
7186         kfree(data->table);
7187         kfree(data);
7188 }
7189
7190 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7191 {
7192         struct io_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7193         unsigned nr_tables, i;
7194         int ret;
7195
7196         if (!data)
7197                 return -ENXIO;
7198         ret = io_rsrc_ref_quiesce(data, ctx);
7199         if (ret)
7200                 return ret;
7201
7202         __io_sqe_files_unregister(ctx);
7203         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7204         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7205                 kfree(data->table[i].files);
7206         io_rsrc_data_free(data);
7207         ctx->file_data = NULL;
7208         ctx->nr_user_files = 0;
7209         return 0;
7210 }
7211
7212 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7213         __releases(&sqd->lock)
7214 {
7215         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7216
7217         /*
7218          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7219          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7220          */
7221         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7222         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7223                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7224         mutex_unlock(&sqd->lock);
7225 }
7226
7227 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7228         __acquires(&sqd->lock)
7229 {
7230         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7231
7232         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7233         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7234         mutex_lock(&sqd->lock);
7235         if (sqd->thread)
7236                 wake_up_process(sqd->thread);
7237 }
7238
7239 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7240 {
7241         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7242
7243         mutex_lock(&sqd->lock);
7244         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7245         if (sqd->thread)
7246                 wake_up_process(sqd->thread);
7247         mutex_unlock(&sqd->lock);
7248         wait_for_completion(&sqd->exited);
7249 }
7250
7251 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7252 {
7253         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7254                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
7255
7256                 io_sq_thread_stop(sqd);
7257                 kfree(sqd);
7258         }
7259 }
7260
7261 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7262 {
7263         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7264
7265         if (sqd) {
7266                 io_sq_thread_park(sqd);
7267                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
7268                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7269                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7270
7271                 io_put_sq_data(sqd);
7272                 ctx->sq_data = NULL;
7273                 if (ctx->sq_creds)
7274                         put_cred(ctx->sq_creds);
7275         }
7276 }
7277
7278 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7279 {
7280         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7281         struct io_sq_data *sqd;
7282         struct fd f;
7283
7284         f = fdget(p->wq_fd);
7285         if (!f.file)
7286                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7287         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7288                 fdput(f);
7289                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7290         }
7291
7292         ctx_attach = f.file->private_data;
7293         sqd = ctx_attach->sq_data;
7294         if (!sqd) {
7295                 fdput(f);
7296                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7297         }
7298         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
7299                 fdput(f);
7300                 return ERR_PTR(-EPERM);
7301         }
7302
7303         refcount_inc(&sqd->refs);
7304         fdput(f);
7305         return sqd;
7306 }
7307
7308 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
7309                                          bool *attached)
7310 {
7311         struct io_sq_data *sqd;
7312
7313         *attached = false;
7314         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7315                 sqd = io_attach_sq_data(p);
7316                 if (!IS_ERR(sqd)) {
7317                         *attached = true;
7318                         return sqd;
7319                 }
7320                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
7321                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
7322                         return sqd;
7323         }
7324
7325         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7326         if (!sqd)
7327                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7328
7329         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
7330         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7331         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7332         mutex_init(&sqd->lock);
7333         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7334         init_completion(&sqd->exited);
7335         return sqd;
7336 }
7337
7338 #if defined(CONFIG_UNIX)
7339 /*
7340  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7341  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7342  * loops in the file referencing.
7343  */
7344 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7345 {
7346         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7347         struct scm_fp_list *fpl;
7348         struct sk_buff *skb;
7349         int i, nr_files;
7350
7351         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7352         if (!fpl)
7353                 return -ENOMEM;
7354
7355         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7356         if (!skb) {
7357                 kfree(fpl);
7358                 return -ENOMEM;
7359         }
7360
7361         skb->sk = sk;
7362
7363         nr_files = 0;
7364         fpl->user = get_uid(current_user());
7365         for (i = 0; i < nr; i++) {
7366                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7367
7368                 if (!file)
7369                         continue;
7370                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7371                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7372                 nr_files++;
7373         }
7374
7375         if (nr_files) {
7376                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7377                 fpl->count = nr_files;
7378                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7379                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7380                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7381                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7382
7383                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7384                         fput(fpl->fp[i]);
7385         } else {
7386                 kfree_skb(skb);
7387                 kfree(fpl);
7388         }
7389
7390         return 0;
7391 }
7392
7393 /*
7394  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7395  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7396  * garbage collection to take care of this problem for us.
7397  */
7398 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7399 {
7400         unsigned left, total;
7401         int ret = 0;
7402
7403         total = 0;
7404         left = ctx->nr_user_files;
7405         while (left) {
7406                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7407
7408                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7409                 if (ret)
7410                         break;
7411                 left -= this_files;
7412                 total += this_files;
7413         }
7414
7415         if (!ret)
7416                 return 0;
7417
7418         while (total < ctx->nr_user_files) {
7419                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7420
7421                 if (file)
7422                         fput(file);
7423                 total++;
7424         }
7425
7426         return ret;
7427 }
7428 #else
7429 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7430 {
7431         return 0;
7432 }
7433 #endif
7434
7435 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct io_rsrc_data *file_data,
7436                                     unsigned nr_tables, unsigned nr_files)
7437 {
7438         int i;
7439
7440         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7441                 struct fixed_rsrc_table *table = &file_data->table[i];
7442                 unsigned this_files;
7443
7444                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7445                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
7446                                         GFP_KERNEL);
7447                 if (!table->files)
7448                         break;
7449                 nr_files -= this_files;
7450         }
7451
7452         if (i == nr_tables)
7453                 return 0;
7454
7455         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7456                 struct fixed_rsrc_table *table = &file_data->table[i];
7457                 kfree(table->files);
7458         }
7459         return 1;
7460 }
7461
7462 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
7463 {
7464         struct file *file = prsrc->file;
7465 #if defined(CONFIG_UNIX)
7466         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7467         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7468         struct sk_buff *skb;
7469         int i;
7470
7471         __skb_queue_head_init(&list);
7472
7473         /*
7474          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7475          * remove this entry and rearrange the file array.
7476          */
7477         skb = skb_dequeue(head);
7478         while (skb) {
7479                 struct scm_fp_list *fp;
7480
7481                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7482                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7483                         int left;
7484
7485                         if (fp->fp[i] != file)
7486                                 continue;
7487
7488                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7489                         left = fp->count - 1 - i;
7490                         if (left) {
7491                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7492                                                 left * sizeof(struct file *));
7493                         }
7494                         fp->count--;
7495                         if (!fp->count) {
7496                                 kfree_skb(skb);
7497                                 skb = NULL;
7498                         } else {
7499                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7500                         }
7501                         fput(file);
7502                         file = NULL;
7503                         break;
7504                 }
7505
7506                 if (!file)
7507                         break;
7508
7509                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7510
7511                 skb = skb_dequeue(head);
7512         }
7513
7514         if (skb_peek(&list)) {
7515                 spin_lock_irq(&head->lock);
7516                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7517                         __skb_queue_tail(head, skb);
7518                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7519         }
7520 #else
7521         fput(file);
7522 #endif
7523 }
7524
7525 static void __io_rsrc_put_work(struct io_rsrc_node *ref_node)
7526 {
7527         struct io_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
7528         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
7529         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
7530
7531         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
7532                 list_del(&prsrc->list);
7533                 rsrc_data->do_put(ctx, prsrc);
7534                 kfree(prsrc);
7535         }
7536
7537         io_rsrc_node_destroy(ref_node);
7538         percpu_ref_put(&rsrc_data->refs);
7539 }
7540
7541 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
7542 {
7543         struct io_ring_ctx *ctx;
7544         struct llist_node *node;
7545
7546         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
7547         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
7548
7549         while (node) {
7550                 struct io_rsrc_node *ref_node;
7551                 struct llist_node *next = node->next;
7552
7553                 ref_node = llist_entry(node, struct io_rsrc_node, llist);
7554                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
7555                 node = next;
7556         }
7557 }
7558
7559 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7560 {
7561         struct io_rsrc_node *node = container_of(ref, struct io_rsrc_node, refs);
7562         struct io_rsrc_data *data = node->rsrc_data;
7563         struct io_ring_ctx *ctx = data->ctx;
7564         bool first_add = false;
7565         int delay;
7566
7567         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7568         node->done = true;
7569
7570         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7571                 node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7572                                             struct io_rsrc_node, node);
7573                 /* recycle ref nodes in order */
7574                 if (!node->done)
7575                         break;
7576                 list_del(&node->node);
7577                 first_add |= llist_add(&node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7578         }
7579         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7580
7581         delay = percpu_ref_is_dying(&data->refs) ? 0 : HZ;
7582         if (first_add || !delay)
7583                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, delay);
7584 }
7585
7586 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx)
7587 {
7588         struct io_rsrc_node *ref_node;
7589
7590         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7591         if (!ref_node)
7592                 return NULL;
7593
7594         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7595                             0, GFP_KERNEL)) {
7596                 kfree(ref_node);
7597                 return NULL;
7598         }
7599         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7600         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7601         ref_node->done = false;
7602         return ref_node;
7603 }
7604
7605 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7606                                  unsigned nr_args)
7607 {
7608         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7609         unsigned nr_tables, i;
7610         struct file *file;
7611         int fd, ret;
7612         struct io_rsrc_data *file_data;
7613
7614         if (ctx->file_data)
7615                 return -EBUSY;
7616         if (!nr_args)
7617                 return -EINVAL;
7618         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7619                 return -EMFILE;
7620         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7621         if (ret)
7622                 return ret;
7623
7624         file_data = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_ring_file_put);
7625         if (!file_data)
7626                 return -ENOMEM;
7627         ctx->file_data = file_data;
7628
7629         ret = -ENOMEM;
7630         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7631         file_data->table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*file_data->table),
7632                                    GFP_KERNEL);
7633         if (!file_data->table)
7634                 goto out_free;
7635
7636         if (io_sqe_alloc_file_tables(file_data, nr_tables, nr_args))
7637                 goto out_free;
7638
7639         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7640                 unsigned long file_ptr;
7641
7642                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7643                         ret = -EFAULT;
7644                         goto out_fput;
7645                 }
7646                 /* allow sparse sets */
7647                 if (fd == -1)
7648                         continue;
7649
7650                 file = fget(fd);
7651                 ret = -EBADF;
7652                 if (!file)
7653                         goto out_fput;
7654
7655                 /*
7656                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7657                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7658                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7659                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7660                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7661                  */
7662                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7663                         fput(file);
7664                         goto out_fput;
7665                 }
7666                 file_ptr = (unsigned long) file;
7667                 if (__io_file_supports_async(file, READ))
7668                         file_ptr |= FFS_ASYNC_READ;
7669                 if (__io_file_supports_async(file, WRITE))
7670                         file_ptr |= FFS_ASYNC_WRITE;
7671                 if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
7672                         file_ptr |= FFS_ISREG;
7673                 *io_fixed_file_slot(file_data, i) = (struct file *) file_ptr;
7674         }
7675
7676         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7677         if (ret) {
7678                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7679                 return ret;
7680         }
7681
7682         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
7683         return ret;
7684 out_fput:
7685         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7686                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7687                 if (file)
7688                         fput(file);
7689         }
7690         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7691                 kfree(file_data->table[i].files);
7692         ctx->nr_user_files = 0;
7693 out_free:
7694         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7695         ctx->file_data = NULL;
7696         return ret;
7697 }
7698
7699 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7700                                 int index)
7701 {
7702 #if defined(CONFIG_UNIX)
7703         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7704         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7705         struct sk_buff *skb;
7706
7707         /*
7708          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7709          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7710          * and filling it in.
7711          */
7712         spin_lock_irq(&head->lock);
7713         skb = skb_peek(head);
7714         if (skb) {
7715                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7716
7717                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7718                         __skb_unlink(skb, head);
7719                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7720                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7721                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7722                         fpl->count++;
7723                         spin_lock_irq(&head->lock);
7724                         __skb_queue_head(head, skb);
7725                 } else {
7726                         skb = NULL;
7727                 }
7728         }
7729         spin_unlock_irq(&head->lock);
7730
7731         if (skb) {
7732                 fput(file);
7733                 return 0;
7734         }
7735
7736         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7737 #else
7738         return 0;
7739 #endif
7740 }
7741
7742 static int io_queue_rsrc_removal(struct io_rsrc_data *data,
7743                                  struct io_rsrc_node *node, void *rsrc)
7744 {
7745         struct io_rsrc_put *prsrc;
7746
7747         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
7748         if (!prsrc)
7749                 return -ENOMEM;
7750
7751         prsrc->rsrc = rsrc;
7752         list_add(&prsrc->list, &node->rsrc_list);
7753         return 0;
7754 }
7755
7756 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7757                                  struct io_uring_rsrc_update *up,
7758                                  unsigned nr_args)
7759 {
7760         struct io_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7761         struct file *file, **file_slot;
7762         __s32 __user *fds;
7763         int fd, i, err;
7764         __u32 done;
7765         bool needs_switch = false;
7766
7767         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7768                 return -EOVERFLOW;
7769         if (done > ctx->nr_user_files)
7770                 return -EINVAL;
7771         err = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7772         if (err)
7773                 return err;
7774
7775         fds = u64_to_user_ptr(up->data);
7776         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
7777                 err = 0;
7778                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7779                         err = -EFAULT;
7780                         break;
7781                 }
7782                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
7783                         continue;
7784
7785                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
7786                 file_slot = io_fixed_file_slot(ctx->file_data, i);
7787
7788                 if (*file_slot) {
7789                         file = (struct file *) ((unsigned long) *file_slot & FFS_MASK);
7790                         err = io_queue_rsrc_removal(data, ctx->rsrc_node, file);
7791                         if (err)
7792                                 break;
7793                         *file_slot = NULL;
7794                         needs_switch = true;
7795                 }
7796                 if (fd != -1) {
7797                         file = fget(fd);
7798                         if (!file) {
7799                                 err = -EBADF;
7800                                 break;
7801                         }
7802                         /*
7803                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7804                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7805                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7806                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7807                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7808                          * support regular read/write anyway.
7809                          */
7810                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7811                                 fput(file);
7812                                 err = -EBADF;
7813                                 break;
7814                         }
7815                         *file_slot = file;
7816                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7817                         if (err) {
7818                                 *file_slot = NULL;
7819                                 fput(file);
7820                                 break;
7821                         }
7822                 }
7823         }
7824
7825         if (needs_switch)
7826                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7827         return done ? done : err;
7828 }
7829
7830 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7831                                unsigned nr_args)
7832 {
7833         struct io_uring_rsrc_update up;
7834
7835         if (!ctx->file_data)
7836                 return -ENXIO;
7837         if (!nr_args)
7838                 return -EINVAL;
7839         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7840                 return -EFAULT;
7841         if (up.resv)
7842                 return -EINVAL;
7843
7844         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7845 }
7846
7847 static struct io_wq_work *io_free_work(struct io_wq_work *work)
7848 {
7849         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7850
7851         req = io_put_req_find_next(req);
7852         return req ? &req->work : NULL;
7853 }
7854
7855 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7856                                         struct task_struct *task)
7857 {
7858         struct io_wq_hash *hash;
7859         struct io_wq_data data;
7860         unsigned int concurrency;
7861
7862         hash = ctx->hash_map;
7863         if (!hash) {
7864                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
7865                 if (!hash)
7866                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7867                 refcount_set(&hash->refs, 1);
7868                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
7869                 ctx->hash_map = hash;
7870         }
7871
7872         data.hash = hash;
7873         data.task = task;
7874         data.free_work = io_free_work;
7875         data.do_work = io_wq_submit_work;
7876
7877         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7878         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7879
7880         return io_wq_create(concurrency, &data);
7881 }
7882
7883 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
7884                                        struct io_ring_ctx *ctx)
7885 {
7886         struct io_uring_task *tctx;
7887         int ret;
7888
7889         tctx = kmalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7890         if (unlikely(!tctx))
7891                 return -ENOMEM;
7892
7893         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7894         if (unlikely(ret)) {
7895                 kfree(tctx);
7896                 return ret;
7897         }
7898
7899         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx, task);
7900         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
7901                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
7902                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7903                 kfree(tctx);
7904                 return ret;
7905         }
7906
7907         xa_init(&tctx->xa);
7908         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7909         tctx->last = NULL;
7910         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
7911         task->io_uring = tctx;
7912         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
7913         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
7914         tctx->task_state = 0;
7915         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
7916         return 0;
7917 }
7918
7919 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7920 {
7921         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
7922
7923         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
7924         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
7925
7926         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7927         kfree(tctx);
7928         tsk->io_uring = NULL;
7929 }
7930
7931 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
7932                                 struct io_uring_params *p)
7933 {
7934         int ret;
7935
7936         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
7937         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
7938                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7939                 struct fd f;
7940
7941                 f = fdget(p->wq_fd);
7942                 if (!f.file)
7943                         return -ENXIO;
7944                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7945                         fdput(f);
7946                         return -EINVAL;
7947                 }
7948                 fdput(f);
7949         }
7950         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7951                 struct task_struct *tsk;
7952                 struct io_sq_data *sqd;
7953                 bool attached;
7954
7955                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
7956                 if (IS_ERR(sqd)) {
7957                         ret = PTR_ERR(sqd);
7958                         goto err;
7959                 }
7960
7961                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
7962                 ctx->sq_data = sqd;
7963                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7964                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7965                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7966
7967                 ret = 0;
7968                 io_sq_thread_park(sqd);
7969                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
7970                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7971                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
7972                 if (attached && !sqd->thread)
7973                         ret = -ENXIO;
7974                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7975
7976                 if (ret < 0)
7977                         goto err;
7978                 if (attached)
7979                         return 0;
7980
7981                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7982                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7983
7984                         ret = -EINVAL;
7985                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
7986                                 goto err_sqpoll;
7987                         if (!cpu_online(cpu))
7988                                 goto err_sqpoll;
7989
7990                         sqd->sq_cpu = cpu;
7991                 } else {
7992                         sqd->sq_cpu = -1;
7993                 }
7994
7995                 sqd->task_pid = current->pid;
7996                 sqd->task_tgid = current->tgid;
7997                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
7998                 if (IS_ERR(tsk)) {
7999                         ret = PTR_ERR(tsk);
8000                         goto err_sqpoll;
8001                 }
8002
8003                 sqd->thread = tsk;
8004                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
8005                 wake_up_new_task(tsk);
8006                 if (ret)
8007                         goto err;
8008         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8009                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
8010                 ret = -EINVAL;
8011                 goto err;
8012         }
8013
8014         return 0;
8015 err:
8016         io_sq_thread_finish(ctx);
8017         return ret;
8018 err_sqpoll:
8019         complete(&ctx->sq_data->exited);
8020         goto err;
8021 }
8022
8023 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
8024                                       unsigned long nr_pages)
8025 {
8026         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8027 }
8028
8029 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8030                                    unsigned long nr_pages)
8031 {
8032         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8033
8034         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8035         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8036
8037         do {
8038                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8039                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8040                 if (new_pages > page_limit)
8041                         return -ENOMEM;
8042         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8043                                         new_pages) != cur_pages);
8044
8045         return 0;
8046 }
8047
8048 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8049 {
8050         if (ctx->user)
8051                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8052
8053         if (ctx->mm_account)
8054                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8055 }
8056
8057 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8058 {
8059         int ret;
8060
8061         if (ctx->user) {
8062                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8063                 if (ret)
8064                         return ret;
8065         }
8066
8067         if (ctx->mm_account)
8068                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8069
8070         return 0;
8071 }
8072
8073 static void io_mem_free(void *ptr)
8074 {
8075         struct page *page;
8076
8077         if (!ptr)
8078                 return;
8079
8080         page = virt_to_head_page(ptr);
8081         if (put_page_testzero(page))
8082                 free_compound_page(page);
8083 }
8084
8085 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8086 {
8087         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8088                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
8089
8090         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8091 }
8092
8093 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8094                                 size_t *sq_offset)
8095 {
8096         struct io_rings *rings;
8097         size_t off, sq_array_size;
8098
8099         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8100         if (off == SIZE_MAX)
8101                 return SIZE_MAX;
8102
8103 #ifdef CONFIG_SMP
8104         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8105         if (off == 0)
8106                 return SIZE_MAX;
8107 #endif
8108
8109         if (sq_offset)
8110                 *sq_offset = off;
8111
8112         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8113         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8114                 return SIZE_MAX;
8115
8116         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8117                 return SIZE_MAX;
8118
8119         return off;
8120 }
8121
8122 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8123 {
8124         int i, j;
8125
8126         if (!ctx->user_bufs)
8127                 return -ENXIO;
8128
8129         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8130                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8131
8132                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
8133                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
8134
8135                 if (imu->acct_pages)
8136                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8137                 kvfree(imu->bvec);
8138                 imu->nr_bvecs = 0;
8139         }
8140
8141         kfree(ctx->user_bufs);
8142         ctx->user_bufs = NULL;
8143         ctx->nr_user_bufs = 0;
8144         return 0;
8145 }
8146
8147 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8148                        void __user *arg, unsigned index)
8149 {
8150         struct iovec __user *src;
8151
8152 #ifdef CONFIG_COMPAT
8153         if (ctx->compat) {
8154                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8155                 struct compat_iovec ciov;
8156
8157                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8158                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8159                         return -EFAULT;
8160
8161                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8162                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8163                 return 0;
8164         }
8165 #endif
8166         src = (struct iovec __user *) arg;
8167         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8168                 return -EFAULT;
8169         return 0;
8170 }
8171
8172 /*
8173  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8174  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8175  * match that one.
8176  *
8177  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8178  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8179  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8180  */
8181 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8182                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8183 {
8184         int i, j;
8185
8186         /* check current page array */
8187         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8188                 if (!PageCompound(pages[i]))
8189                         continue;
8190                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8191                         return true;
8192         }
8193
8194         /* check previously registered pages */
8195         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8196                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8197
8198                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8199                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8200                                 continue;
8201                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8202                                 return true;
8203                 }
8204         }
8205
8206         return false;
8207 }
8208
8209 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8210                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8211                                  struct page **last_hpage)
8212 {
8213         int i, ret;
8214
8215         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8216                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8217                         imu->acct_pages++;
8218                 } else {
8219                         struct page *hpage;
8220
8221                         hpage = compound_head(pages[i]);
8222                         if (hpage == *last_hpage)
8223                                 continue;
8224                         *last_hpage = hpage;
8225                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8226                                 continue;
8227                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8228                 }
8229         }
8230
8231         if (!imu->acct_pages)
8232                 return 0;
8233
8234         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8235         if (ret)
8236                 imu->acct_pages = 0;
8237         return ret;
8238 }
8239
8240 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8241                                   struct io_mapped_ubuf *imu,
8242                                   struct page **last_hpage)
8243 {
8244         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8245         struct page **pages = NULL;
8246         unsigned long off, start, end, ubuf;
8247         size_t size;
8248         int ret, pret, nr_pages, i;
8249
8250         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8251         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8252         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8253         nr_pages = end - start;
8254
8255         ret = -ENOMEM;
8256
8257         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
8258         if (!pages)
8259                 goto done;
8260
8261         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
8262                               GFP_KERNEL);
8263         if (!vmas)
8264                 goto done;
8265
8266         imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
8267                                    GFP_KERNEL);
8268         if (!imu->bvec)
8269                 goto done;
8270
8271         ret = 0;
8272         mmap_read_lock(current->mm);
8273         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8274                               pages, vmas);
8275         if (pret == nr_pages) {
8276                 /* don't support file backed memory */
8277                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8278                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
8279
8280                         if (vma->vm_file &&
8281                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8282                                 ret = -EOPNOTSUPP;
8283                                 break;
8284                         }
8285                 }
8286         } else {
8287                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8288         }
8289         mmap_read_unlock(current->mm);
8290         if (ret) {
8291                 /*
8292                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
8293                  * release any pages we did get
8294                  */
8295                 if (pret > 0)
8296                         unpin_user_pages(pages, pret);
8297                 kvfree(imu->bvec);
8298                 goto done;
8299         }
8300
8301         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
8302         if (ret) {
8303                 unpin_user_pages(pages, pret);
8304                 kvfree(imu->bvec);
8305                 goto done;
8306         }
8307
8308         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8309         size = iov->iov_len;
8310         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8311                 size_t vec_len;
8312
8313                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8314                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
8315                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
8316                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
8317                 off = 0;
8318                 size -= vec_len;
8319         }
8320         /* store original address for later verification */
8321         imu->ubuf = ubuf;
8322         imu->len = iov->iov_len;
8323         imu->nr_bvecs = nr_pages;
8324         ret = 0;
8325 done:
8326         kvfree(pages);
8327         kvfree(vmas);
8328         return ret;
8329 }
8330
8331 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
8332 {
8333         if (ctx->user_bufs)
8334                 return -EBUSY;
8335         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
8336                 return -EINVAL;
8337
8338         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
8339                                         GFP_KERNEL);
8340         if (!ctx->user_bufs)
8341                 return -ENOMEM;
8342
8343         return 0;
8344 }
8345
8346 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
8347 {
8348         unsigned long tmp, acct_len = iov->iov_len + (PAGE_SIZE - 1);
8349
8350         /*
8351          * Don't impose further limits on the size and buffer
8352          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8353          * submitted if they are wrong.
8354          */
8355         if (!iov->iov_base || !iov->iov_len)
8356                 return -EFAULT;
8357
8358         /* arbitrary limit, but we need something */
8359         if (iov->iov_len > SZ_1G)
8360                 return -EFAULT;
8361
8362         if (check_add_overflow((unsigned long)iov->iov_base, acct_len, &tmp))
8363                 return -EOVERFLOW;
8364
8365         return 0;
8366 }
8367
8368 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8369                                    unsigned int nr_args)
8370 {
8371         int i, ret;
8372         struct iovec iov;
8373         struct page *last_hpage = NULL;
8374
8375         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
8376         if (ret)
8377                 return ret;
8378
8379         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8380                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8381
8382                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8383                 if (ret)
8384                         break;
8385
8386                 ret = io_buffer_validate(&iov);
8387                 if (ret)
8388                         break;
8389
8390                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, imu, &last_hpage);
8391                 if (ret)
8392                         break;
8393
8394                 ctx->nr_user_bufs++;
8395         }
8396
8397         if (ret)
8398                 io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8399
8400         return ret;
8401 }
8402
8403 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8404 {
8405         __s32 __user *fds = arg;
8406         int fd;
8407
8408         if (ctx->cq_ev_fd)
8409                 return -EBUSY;
8410
8411         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8412                 return -EFAULT;
8413
8414         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8415         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8416                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8417                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8418                 return ret;
8419         }
8420
8421         return 0;
8422 }
8423
8424 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8425 {
8426         if (ctx->cq_ev_fd) {
8427                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8428                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8429                 return 0;
8430         }
8431
8432         return -ENXIO;
8433 }
8434
8435 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8436 {
8437         struct io_buffer *buf;
8438         unsigned long index;
8439
8440         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
8441                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
8442 }
8443
8444 static void io_req_cache_free(struct list_head *list, struct task_struct *tsk)
8445 {
8446         struct io_kiocb *req, *nxt;
8447
8448         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, compl.list) {
8449                 if (tsk && req->task != tsk)
8450                         continue;
8451                 list_del(&req->compl.list);
8452                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
8453         }
8454 }
8455
8456 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8457 {
8458         struct io_submit_state *submit_state = &ctx->submit_state;
8459         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
8460
8461         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8462
8463         if (submit_state->free_reqs) {
8464                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, submit_state->free_reqs,
8465                                      submit_state->reqs);
8466                 submit_state->free_reqs = 0;
8467         }
8468
8469         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
8470         io_req_cache_free(&cs->free_list, NULL);
8471         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8472 }
8473
8474 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8475 {
8476         io_sq_thread_finish(ctx);
8477         io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8478
8479         if (ctx->mm_account) {
8480                 mmdrop(ctx->mm_account);
8481                 ctx->mm_account = NULL;
8482         }
8483
8484         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8485         io_sqe_files_unregister(ctx);
8486         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8487         io_eventfd_unregister(ctx);
8488         io_destroy_buffers(ctx);
8489
8490         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
8491         if (ctx->rsrc_node)
8492                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_node);
8493         if (ctx->rsrc_backup_node)
8494                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_backup_node);
8495         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
8496
8497         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
8498         WARN_ON_ONCE(!llist_empty(&ctx->rsrc_put_llist));
8499
8500 #if defined(CONFIG_UNIX)
8501         if (ctx->ring_sock) {
8502                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8503                 sock_release(ctx->ring_sock);
8504         }
8505 #endif
8506
8507         io_mem_free(ctx->rings);
8508         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8509
8510         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8511         free_uid(ctx->user);
8512         io_req_caches_free(ctx);
8513         if (ctx->hash_map)
8514                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
8515         kfree(ctx->cancel_hash);
8516         kfree(ctx);
8517 }
8518
8519 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8520 {
8521         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8522         __poll_t mask = 0;
8523
8524         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8525         /*
8526          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8527          * io_commit_cqring
8528          */
8529         smp_rmb();
8530         if (!io_sqring_full(ctx))
8531                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8532
8533         /*
8534          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
8535          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
8536          *      CPU0                    CPU1
8537          *      ----                    ----
8538          * lock(&ctx->uring_lock);
8539          *                              lock(&ep->mtx);
8540          *                              lock(&ctx->uring_lock);
8541          * lock(&ep->mtx);
8542          *
8543          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
8544          * pushs them to do the flush.
8545          */
8546         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
8547                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8548
8549         return mask;
8550 }
8551
8552 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8553 {
8554         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8555
8556         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8557 }
8558
8559 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8560 {
8561         const struct cred *creds;
8562
8563         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
8564         if (creds) {
8565                 put_cred(creds);
8566                 return 0;
8567         }
8568
8569         return -EINVAL;
8570 }
8571
8572 static inline bool io_run_ctx_fallback(struct io_ring_ctx *ctx)
8573 {
8574         return io_run_task_work_head(&ctx->exit_task_work);
8575 }
8576
8577 struct io_tctx_exit {
8578         struct callback_head            task_work;
8579         struct completion               completion;
8580         struct io_ring_ctx              *ctx;
8581 };
8582
8583 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
8584 {
8585         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8586         struct io_tctx_exit *work;
8587
8588         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8589         /*
8590          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
8591          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
8592          */
8593         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
8594                 io_uring_del_task_file((unsigned long)work->ctx);
8595         complete(&work->completion);
8596 }
8597
8598 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8599 {
8600         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
8601         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
8602         struct io_tctx_exit exit;
8603         struct io_tctx_node *node;
8604         int ret;
8605
8606         /* prevent SQPOLL from submitting new requests */
8607         if (ctx->sq_data) {
8608                 io_sq_thread_park(ctx->sq_data);
8609                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
8610                 io_sqd_update_thread_idle(ctx->sq_data);
8611                 io_sq_thread_unpark(ctx->sq_data);
8612         }
8613
8614         /*
8615          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8616          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8617          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8618          * as nobody else will be looking for them.
8619          */
8620         do {
8621                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, NULL);
8622
8623                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8624         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8625
8626         /*
8627          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
8628          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
8629          * completion_lock, see __io_req_task_submit(). Apart from other work,
8630          * this lock/unlock section also waits them to finish.
8631          */
8632         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8633         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
8634                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8635
8636                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
8637                                         ctx_node);
8638                 exit.ctx = ctx;
8639                 init_completion(&exit.completion);
8640                 init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
8641                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
8642                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
8643                         continue;
8644                 wake_up_process(node->task);
8645
8646                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8647                 wait_for_completion(&exit.completion);
8648                 cond_resched();
8649                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8650         }
8651         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8652         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8653         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8654
8655         io_ring_ctx_free(ctx);
8656 }
8657
8658 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
8659 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
8660                              struct files_struct *files)
8661 {
8662         struct io_kiocb *req, *tmp;
8663         int canceled = 0;
8664
8665         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8666         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8667                 if (io_match_task(req, tsk, files)) {
8668                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
8669                         canceled++;
8670                 }
8671         }
8672         if (canceled != 0)
8673                 io_commit_cqring(ctx);
8674         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8675         if (canceled != 0)
8676                 io_cqring_ev_posted(ctx);
8677         return canceled != 0;
8678 }
8679
8680 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8681 {
8682         unsigned long index;
8683         struct creds *creds;
8684
8685         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8686         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8687         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
8688         ctx->cq_overflow_flushed = 1;
8689         if (ctx->rings)
8690                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
8691         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
8692                 io_unregister_personality(ctx, index);
8693         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8694
8695         io_kill_timeouts(ctx, NULL, NULL);
8696         io_poll_remove_all(ctx, NULL, NULL);
8697
8698         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8699         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8700
8701         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8702         /*
8703          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8704          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8705          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8706          * over using system_wq.
8707          */
8708         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8709 }
8710
8711 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8712 {
8713         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8714
8715         file->private_data = NULL;
8716         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8717         return 0;
8718 }
8719
8720 struct io_task_cancel {
8721         struct task_struct *task;
8722         struct files_struct *files;
8723 };
8724
8725 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8726 {
8727         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8728         struct io_task_cancel *cancel = data;
8729         bool ret;
8730
8731         if (cancel->files && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8732                 unsigned long flags;
8733                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8734
8735                 /* protect against races with linked timeouts */
8736                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8737                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8738                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8739         } else {
8740                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8741         }
8742         return ret;
8743 }
8744
8745 static bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8746                                   struct task_struct *task,
8747                                   struct files_struct *files)
8748 {
8749         struct io_defer_entry *de;
8750         LIST_HEAD(list);
8751
8752         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8753         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8754                 if (io_match_task(de->req, task, files)) {
8755                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8756                         break;
8757                 }
8758         }
8759         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8760         if (list_empty(&list))
8761                 return false;
8762
8763         while (!list_empty(&list)) {
8764                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8765                 list_del_init(&de->list);
8766                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
8767                 kfree(de);
8768         }
8769         return true;
8770 }
8771
8772 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8773 {
8774         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8775
8776         return req->ctx == data;
8777 }
8778
8779 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
8780 {
8781         struct io_tctx_node *node;
8782         enum io_wq_cancel cret;
8783         bool ret = false;
8784
8785         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8786         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
8787                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
8788
8789                 /*
8790                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
8791                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
8792                  */
8793                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
8794                         continue;
8795                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8796                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8797         }
8798         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8799
8800         return ret;
8801 }
8802
8803 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8804                                          struct task_struct *task,
8805                                          struct files_struct *files)
8806 {
8807         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .files = files, };
8808         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
8809
8810         while (1) {
8811                 enum io_wq_cancel cret;
8812                 bool ret = false;
8813
8814                 if (!task) {
8815                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
8816                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
8817                         /*
8818                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
8819                          * it's fine as the task is in exit/exec.
8820                          */
8821                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
8822                                                &cancel, true);
8823                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8824                 }
8825
8826                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8827                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && !files) ||
8828                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
8829                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8830                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8831                                 ret = true;
8832                         }
8833                 }
8834
8835                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, files);
8836                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, files);
8837                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, files);
8838                 ret |= io_run_task_work();
8839                 ret |= io_run_ctx_fallback(ctx);
8840                 if (!ret)
8841                         break;
8842                 cond_resched();
8843         }
8844 }
8845
8846 static int io_uring_count_inflight(struct io_ring_ctx *ctx,
8847                                    struct task_struct *task,
8848                                    struct files_struct *files)
8849 {
8850         struct io_kiocb *req;
8851         int cnt = 0;
8852
8853         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
8854         list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry)
8855                 cnt += io_match_task(req, task, files);
8856         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
8857         return cnt;
8858 }
8859
8860 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8861                                   struct task_struct *task,
8862                                   struct files_struct *files)
8863 {
8864         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
8865                 DEFINE_WAIT(wait);
8866                 int inflight;
8867
8868                 inflight = io_uring_count_inflight(ctx, task, files);
8869                 if (!inflight)
8870                         break;
8871
8872                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, task, files);
8873
8874                 prepare_to_wait(&task->io_uring->wait, &wait,
8875                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8876                 if (inflight == io_uring_count_inflight(ctx, task, files))
8877                         schedule();
8878                 finish_wait(&task->io_uring->wait, &wait);
8879         }
8880 }
8881
8882 static int __io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx)
8883 {
8884         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8885         struct io_tctx_node *node;
8886         int ret;
8887
8888         if (unlikely(!tctx)) {
8889                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
8890                 if (unlikely(ret))
8891                         return ret;
8892                 tctx = current->io_uring;
8893         }
8894         if (!xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx)) {
8895                 node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
8896                 if (!node)
8897                         return -ENOMEM;
8898                 node->ctx = ctx;
8899                 node->task = current;
8900
8901                 ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
8902                                         node, GFP_KERNEL));
8903                 if (ret) {
8904                         kfree(node);
8905                         return ret;
8906                 }
8907
8908                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8909                 list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
8910                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8911         }
8912         tctx->last = ctx;
8913         return 0;
8914 }
8915
8916 /*
8917  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
8918  */
8919 static inline int io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx)
8920 {
8921         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8922
8923         if (likely(tctx && tctx->last == ctx))
8924                 return 0;
8925         return __io_uring_add_task_file(ctx);
8926 }
8927
8928 /*
8929  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
8930  */
8931 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index)
8932 {
8933         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8934         struct io_tctx_node *node;
8935
8936         if (!tctx)
8937                 return;
8938         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
8939         if (!node)
8940                 return;
8941
8942         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
8943         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
8944
8945         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
8946         list_del(&node->ctx_node);
8947         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
8948
8949         if (tctx->last == node->ctx)
8950                 tctx->last = NULL;
8951         kfree(node);
8952 }
8953
8954 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
8955 {
8956         struct io_tctx_node *node;
8957         unsigned long index;
8958
8959         xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
8960                 io_uring_del_task_file(index);
8961         if (tctx->io_wq) {
8962                 io_wq_put_and_exit(tctx->io_wq);
8963                 tctx->io_wq = NULL;
8964         }
8965 }
8966
8967 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx)
8968 {
8969         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
8970 }
8971
8972 static void io_sqpoll_cancel_cb(struct callback_head *cb)
8973 {
8974         struct io_tctx_exit *work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8975         struct io_ring_ctx *ctx = work->ctx;
8976         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8977
8978         if (sqd->thread)
8979                 io_uring_cancel_sqpoll(ctx);
8980         complete(&work->completion);
8981 }
8982
8983 static void io_sqpoll_cancel_sync(struct io_ring_ctx *ctx)
8984 {
8985         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8986         struct io_tctx_exit work = { .ctx = ctx, };
8987         struct task_struct *task;
8988
8989         io_sq_thread_park(sqd);
8990         list_del_init(&ctx->sqd_list);
8991         io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8992         task = sqd->thread;
8993         if (task) {
8994                 init_completion(&work.completion);
8995                 init_task_work(&work.task_work, io_sqpoll_cancel_cb);
8996                 io_task_work_add_head(&sqd->park_task_work, &work.task_work);
8997                 wake_up_process(task);
8998         }
8999         io_sq_thread_unpark(sqd);
9000
9001         if (task)
9002                 wait_for_completion(&work.completion);
9003 }
9004
9005 void __io_uring_files_cancel(struct files_struct *files)
9006 {
9007         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9008         struct io_tctx_node *node;
9009         unsigned long index;
9010
9011         /* make sure overflow events are dropped */
9012         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9013         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
9014                 struct io_ring_ctx *ctx = node->ctx;
9015
9016                 if (ctx->sq_data) {
9017                         io_sqpoll_cancel_sync(ctx);
9018                         continue;
9019                 }
9020                 io_uring_cancel_files(ctx, current, files);
9021                 if (!files)
9022                         io_uring_try_cancel_requests(ctx, current, NULL);
9023         }
9024         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9025
9026         if (files)
9027                 io_uring_clean_tctx(tctx);
9028 }
9029
9030 /* should only be called by SQPOLL task */
9031 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_ring_ctx *ctx)
9032 {
9033         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
9034         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9035         s64 inflight;
9036         DEFINE_WAIT(wait);
9037
9038         WARN_ON_ONCE(!sqd || ctx->sq_data->thread != current);
9039
9040         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9041         do {
9042                 /* read completions before cancelations */
9043                 inflight = tctx_inflight(tctx);
9044                 if (!inflight)
9045                         break;
9046                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current, NULL);
9047
9048                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9049                 /*
9050                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9051                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9052                  * prepare_to_wait().
9053                  */
9054                 if (inflight == tctx_inflight(tctx))
9055                         schedule();
9056                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9057         } while (1);
9058         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9059 }
9060
9061 /*
9062  * Find any io_uring fd that this task has registered or done IO on, and cancel
9063  * requests.
9064  */
9065 void __io_uring_task_cancel(void)
9066 {
9067         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9068         DEFINE_WAIT(wait);
9069         s64 inflight;
9070
9071         /* make sure overflow events are dropped */
9072         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9073         __io_uring_files_cancel(NULL);
9074
9075         do {
9076                 /* read completions before cancelations */
9077                 inflight = tctx_inflight(tctx);
9078                 if (!inflight)
9079                         break;
9080                 __io_uring_files_cancel(NULL);
9081
9082                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9083
9084                 /*
9085                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9086                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9087                  * prepare_to_wait().
9088                  */
9089                 if (inflight == tctx_inflight(tctx))
9090                         schedule();
9091                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9092         } while (1);
9093
9094         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9095
9096         io_uring_clean_tctx(tctx);
9097         /* all current's requests should be gone, we can kill tctx */
9098         __io_uring_free(current);
9099 }
9100
9101 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9102                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9103 {
9104         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9105         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9106         struct page *page;
9107         void *ptr;
9108
9109         switch (offset) {
9110         case IORING_OFF_SQ_RING:
9111         case IORING_OFF_CQ_RING:
9112                 ptr = ctx->rings;
9113                 break;
9114         case IORING_OFF_SQES:
9115                 ptr = ctx->sq_sqes;
9116                 break;
9117         default:
9118                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9119         }
9120
9121         page = virt_to_head_page(ptr);
9122         if (sz > page_size(page))
9123                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9124
9125         return ptr;
9126 }
9127
9128 #ifdef CONFIG_MMU
9129
9130 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9131 {
9132         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9133         unsigned long pfn;
9134         void *ptr;
9135
9136         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9137         if (IS_ERR(ptr))
9138                 return PTR_ERR(ptr);
9139
9140         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9141         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9142 }
9143
9144 #else /* !CONFIG_MMU */
9145
9146 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9147 {
9148         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9149 }
9150
9151 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9152 {
9153         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9154 }
9155
9156 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9157         unsigned long addr, unsigned long len,
9158         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9159 {
9160         void *ptr;
9161
9162         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9163         if (IS_ERR(ptr))
9164                 return PTR_ERR(ptr);
9165
9166         return (unsigned long) ptr;
9167 }
9168
9169 #endif /* !CONFIG_MMU */
9170
9171 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9172 {
9173         DEFINE_WAIT(wait);
9174
9175         do {
9176                 if (!io_sqring_full(ctx))
9177                         break;
9178                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9179
9180                 if (!io_sqring_full(ctx))
9181                         break;
9182                 schedule();
9183         } while (!signal_pending(current));
9184
9185         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9186         return 0;
9187 }
9188
9189 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9190                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9191                           const sigset_t __user **sig)
9192 {
9193         struct io_uring_getevents_arg arg;
9194
9195         /*
9196          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9197          * is just a pointer to the sigset_t.
9198          */
9199         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9200                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9201                 *ts = NULL;
9202                 return 0;
9203         }
9204
9205         /*
9206          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9207          * timespec and sigset_t pointers if good.
9208          */
9209         if (*argsz != sizeof(arg))
9210                 return -EINVAL;
9211         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9212                 return -EFAULT;
9213         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9214         *argsz = arg.sigmask_sz;
9215         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9216         return 0;
9217 }
9218
9219 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9220                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9221                 size_t, argsz)
9222 {
9223         struct io_ring_ctx *ctx;
9224         int submitted = 0;
9225         struct fd f;
9226         long ret;
9227
9228         io_run_task_work();
9229
9230         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9231                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG)))
9232                 return -EINVAL;
9233
9234         f = fdget(fd);
9235         if (unlikely(!f.file))
9236                 return -EBADF;
9237
9238         ret = -EOPNOTSUPP;
9239         if (unlikely(f.file->f_op != &io_uring_fops))
9240                 goto out_fput;
9241
9242         ret = -ENXIO;
9243         ctx = f.file->private_data;
9244         if (unlikely(!percpu_ref_tryget(&ctx->refs)))
9245                 goto out_fput;
9246
9247         ret = -EBADFD;
9248         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9249                 goto out;
9250
9251         /*
9252          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9253          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9254          * we were asked to.
9255          */
9256         ret = 0;
9257         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9258                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
9259
9260                 ret = -EOWNERDEAD;
9261                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
9262                         goto out;
9263                 }
9264                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9265                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9266                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9267                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9268                         if (ret)
9269                                 goto out;
9270                 }
9271                 submitted = to_submit;
9272         } else if (to_submit) {
9273                 ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9274                 if (unlikely(ret))
9275                         goto out;
9276                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9277                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9278                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9279
9280                 if (submitted != to_submit)
9281                         goto out;
9282         }
9283         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9284                 const sigset_t __user *sig;
9285                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9286
9287                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9288                 if (unlikely(ret))
9289                         goto out;
9290
9291                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9292
9293                 /*
9294                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9295                  * space applications don't need to do io completion events
9296                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9297                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9298                  */
9299                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9300                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9301                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9302                 } else {
9303                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9304                 }
9305         }
9306
9307 out:
9308         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9309 out_fput:
9310         fdput(f);
9311         return submitted ? submitted : ret;
9312 }
9313
9314 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9315 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
9316                 const struct cred *cred)
9317 {
9318         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9319         struct group_info *gi;
9320         kernel_cap_t cap;
9321         unsigned __capi;
9322         int g;
9323
9324         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9325         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9326         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9327         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9328         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9329         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9330         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9331         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9332         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9333         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9334         gi = cred->group_info;
9335         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9336                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9337                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9338         }
9339         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9340         cap = cred->cap_effective;
9341         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9342                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9343         seq_putc(m, '\n');
9344         return 0;
9345 }
9346
9347 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9348 {
9349         struct io_sq_data *sq = NULL;
9350         bool has_lock;
9351         int i;
9352
9353         /*
9354          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9355          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9356          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9357          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9358          */
9359         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9360
9361         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9362                 sq = ctx->sq_data;
9363                 if (!sq->thread)
9364                         sq = NULL;
9365         }
9366
9367         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9368         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9369         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9370         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9371                 struct file *f = io_file_from_index(ctx, i);
9372
9373                 if (f)
9374                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9375                 else
9376                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9377         }
9378         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9379         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9380                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
9381
9382                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
9383                                                 (unsigned int) buf->len);
9384         }
9385         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
9386                 unsigned long index;
9387                 const struct cred *cred;
9388
9389                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9390                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
9391                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
9392         }
9393         seq_printf(m, "PollList:\n");
9394         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9395         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9396                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9397                 struct io_kiocb *req;
9398
9399                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9400                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9401                                         req->task->task_works != NULL);
9402         }
9403         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9404         if (has_lock)
9405                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9406 }
9407
9408 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9409 {
9410         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9411
9412         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9413                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9414                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9415         }
9416 }
9417 #endif
9418
9419 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9420         .release        = io_uring_release,
9421         .mmap           = io_uring_mmap,
9422 #ifndef CONFIG_MMU
9423         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9424         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9425 #endif
9426         .poll           = io_uring_poll,
9427         .fasync         = io_uring_fasync,
9428 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9429         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9430 #endif
9431 };
9432
9433 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9434                                   struct io_uring_params *p)
9435 {
9436         struct io_rings *rings;
9437         size_t size, sq_array_offset;
9438
9439         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9440         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9441         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9442
9443         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9444         if (size == SIZE_MAX)
9445                 return -EOVERFLOW;
9446
9447         rings = io_mem_alloc(size);
9448         if (!rings)
9449                 return -ENOMEM;
9450
9451         ctx->rings = rings;
9452         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9453         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9454         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9455         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9456         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9457         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
9458         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
9459
9460         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9461         if (size == SIZE_MAX) {
9462                 io_mem_free(ctx->rings);
9463                 ctx->rings = NULL;
9464                 return -EOVERFLOW;
9465         }
9466
9467         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9468         if (!ctx->sq_sqes) {
9469                 io_mem_free(ctx->rings);
9470                 ctx->rings = NULL;
9471                 return -ENOMEM;
9472         }
9473
9474         return 0;
9475 }
9476
9477 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9478 {
9479         int ret, fd;
9480
9481         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9482         if (fd < 0)
9483                 return fd;
9484
9485         ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9486         if (ret) {
9487                 put_unused_fd(fd);
9488                 return ret;
9489         }
9490         fd_install(fd, file);
9491         return fd;
9492 }
9493
9494 /*
9495  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9496  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9497  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9498  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9499  */
9500 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9501 {
9502         struct file *file;
9503 #if defined(CONFIG_UNIX)
9504         int ret;
9505
9506         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9507                                 &ctx->ring_sock);
9508         if (ret)
9509                 return ERR_PTR(ret);
9510 #endif
9511
9512         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9513                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9514 #if defined(CONFIG_UNIX)
9515         if (IS_ERR(file)) {
9516                 sock_release(ctx->ring_sock);
9517                 ctx->ring_sock = NULL;
9518         } else {
9519                 ctx->ring_sock->file = file;
9520         }
9521 #endif
9522         return file;
9523 }
9524
9525 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9526                            struct io_uring_params __user *params)
9527 {
9528         struct io_ring_ctx *ctx;
9529         struct file *file;
9530         int ret;
9531
9532         if (!entries)
9533                 return -EINVAL;
9534         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9535                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9536                         return -EINVAL;
9537                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9538         }
9539
9540         /*
9541          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9542          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9543          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9544          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9545          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9546          * of CQ ring entries manually.
9547          */
9548         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9549         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9550                 /*
9551                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9552                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9553                  * any cq vs sq ring sizing.
9554                  */
9555                 if (!p->cq_entries)
9556                         return -EINVAL;
9557                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9558                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9559                                 return -EINVAL;
9560                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9561                 }
9562                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9563                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9564                         return -EINVAL;
9565         } else {
9566                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9567         }
9568
9569         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9570         if (!ctx)
9571                 return -ENOMEM;
9572         ctx->compat = in_compat_syscall();
9573         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
9574                 ctx->user = get_uid(current_user());
9575
9576         /*
9577          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9578          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9579          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9580          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9581          */
9582         mmgrab(current->mm);
9583         ctx->mm_account = current->mm;
9584
9585         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9586         if (ret)
9587                 goto err;
9588
9589         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9590         if (ret)
9591                 goto err;
9592
9593         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9594         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9595         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9596         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9597         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9598         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9599         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9600         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9601
9602         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9603         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9604         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9605         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9606         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9607         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9608         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9609         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9610
9611         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9612                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9613                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9614                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9615                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS;
9616
9617         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9618                 ret = -EFAULT;
9619                 goto err;
9620         }
9621
9622         file = io_uring_get_file(ctx);
9623         if (IS_ERR(file)) {
9624                 ret = PTR_ERR(file);
9625                 goto err;
9626         }
9627
9628         /*
9629          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9630          * having closed it before we finish setup
9631          */
9632         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9633         if (ret < 0) {
9634                 /* fput will clean it up */
9635                 fput(file);
9636                 return ret;
9637         }
9638
9639         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9640         return ret;
9641 err:
9642         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9643         return ret;
9644 }
9645
9646 /*
9647  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9648  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9649  * params structure passed in.
9650  */
9651 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9652 {
9653         struct io_uring_params p;
9654         int i;
9655
9656         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9657                 return -EFAULT;
9658         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9659                 if (p.resv[i])
9660                         return -EINVAL;
9661         }
9662
9663         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9664                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9665                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9666                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9667                 return -EINVAL;
9668
9669         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9670 }
9671
9672 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9673                 struct io_uring_params __user *, params)
9674 {
9675         return io_uring_setup(entries, params);
9676 }
9677
9678 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9679 {
9680         struct io_uring_probe *p;
9681         size_t size;
9682         int i, ret;
9683
9684         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9685         if (size == SIZE_MAX)
9686                 return -EOVERFLOW;
9687         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9688         if (!p)
9689                 return -ENOMEM;
9690
9691         ret = -EFAULT;
9692         if (copy_from_user(p, arg, size))
9693                 goto out;
9694         ret = -EINVAL;
9695         if (memchr_inv(p, 0, size))
9696                 goto out;
9697
9698         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9699         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9700                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9701
9702         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9703                 p->ops[i].op = i;
9704                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9705                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9706         }
9707         p->ops_len = i;
9708
9709         ret = 0;
9710         if (copy_to_user(arg, p, size))
9711                 ret = -EFAULT;
9712 out:
9713         kfree(p);
9714         return ret;
9715 }
9716
9717 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9718 {
9719         const struct cred *creds;
9720         u32 id;
9721         int ret;
9722
9723         creds = get_current_cred();
9724
9725         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
9726                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
9727         if (!ret)
9728                 return id;
9729         put_cred(creds);
9730         return ret;
9731 }
9732
9733 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9734                                     unsigned int nr_args)
9735 {
9736         struct io_uring_restriction *res;
9737         size_t size;
9738         int i, ret;
9739
9740         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9741         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9742                 return -EBADFD;
9743
9744         /* We allow only a single restrictions registration */
9745         if (ctx->restrictions.registered)
9746                 return -EBUSY;
9747
9748         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9749                 return -EINVAL;
9750
9751         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9752         if (size == SIZE_MAX)
9753                 return -EOVERFLOW;
9754
9755         res = memdup_user(arg, size);
9756         if (IS_ERR(res))
9757                 return PTR_ERR(res);
9758
9759         ret = 0;
9760
9761         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9762                 switch (res[i].opcode) {
9763                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9764                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9765                                 ret = -EINVAL;
9766                                 goto out;
9767                         }
9768
9769                         __set_bit(res[i].register_op,
9770                                   ctx->restrictions.register_op);
9771                         break;
9772                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9773                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9774                                 ret = -EINVAL;
9775                                 goto out;
9776                         }
9777
9778                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9779                         break;
9780                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9781                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9782                         break;
9783                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9784                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9785                         break;
9786                 default:
9787                         ret = -EINVAL;
9788                         goto out;
9789                 }
9790         }
9791
9792 out:
9793         /* Reset all restrictions if an error happened */
9794         if (ret != 0)
9795                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9796         else
9797                 ctx->restrictions.registered = true;
9798
9799         kfree(res);
9800         return ret;
9801 }
9802
9803 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9804 {
9805         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9806                 return -EBADFD;
9807
9808         if (ctx->restrictions.registered)
9809                 ctx->restricted = 1;
9810
9811         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9812         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
9813                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9814         return 0;
9815 }
9816
9817 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9818 {
9819         switch (op) {
9820         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9821         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9822         case IORING_REGISTER_PROBE:
9823         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9824         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9825                 return false;
9826         default:
9827                 return true;
9828         }
9829 }
9830
9831 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
9832                                void __user *arg, unsigned nr_args)
9833         __releases(ctx->uring_lock)
9834         __acquires(ctx->uring_lock)
9835 {
9836         int ret;
9837
9838         /*
9839          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
9840          * someone else killed the ctx or is already going through
9841          * io_uring_register().
9842          */
9843         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
9844                 return -ENXIO;
9845
9846         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9847                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9848
9849                 /*
9850                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
9851                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
9852                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
9853                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
9854                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
9855                  * after we've killed the percpu ref.
9856                  */
9857                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9858                 do {
9859                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
9860                         if (!ret)
9861                                 break;
9862                         ret = io_run_task_work_sig();
9863                         if (ret < 0)
9864                                 break;
9865                 } while (1);
9866
9867                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9868
9869                 if (ret) {
9870                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
9871                         goto out_quiesce;
9872                 }
9873         }
9874
9875         if (ctx->restricted) {
9876                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST) {
9877                         ret = -EINVAL;
9878                         goto out;
9879                 }
9880
9881                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op)) {
9882                         ret = -EACCES;
9883                         goto out;
9884                 }
9885         }
9886
9887         switch (opcode) {
9888         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
9889                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args);
9890                 break;
9891         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
9892                 ret = -EINVAL;
9893                 if (arg || nr_args)
9894                         break;
9895                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9896                 break;
9897         case IORING_REGISTER_FILES:
9898                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
9899                 break;
9900         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9901                 ret = -EINVAL;
9902                 if (arg || nr_args)
9903                         break;
9904                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
9905                 break;
9906         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9907                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
9908                 break;
9909         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
9910         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
9911                 ret = -EINVAL;
9912                 if (nr_args != 1)
9913                         break;
9914                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
9915                 if (ret)
9916                         break;
9917                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
9918                         ctx->eventfd_async = 1;
9919                 else
9920                         ctx->eventfd_async = 0;
9921                 break;
9922         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
9923                 ret = -EINVAL;
9924                 if (arg || nr_args)
9925                         break;
9926                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
9927                 break;
9928         case IORING_REGISTER_PROBE:
9929                 ret = -EINVAL;
9930                 if (!arg || nr_args > 256)
9931                         break;
9932                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
9933                 break;
9934         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9935                 ret = -EINVAL;
9936                 if (arg || nr_args)
9937                         break;
9938                 ret = io_register_personality(ctx);
9939                 break;
9940         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9941                 ret = -EINVAL;
9942                 if (arg)
9943                         break;
9944                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
9945                 break;
9946         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
9947                 ret = -EINVAL;
9948                 if (arg || nr_args)
9949                         break;
9950                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
9951                 break;
9952         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
9953                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
9954                 break;
9955         default:
9956                 ret = -EINVAL;
9957                 break;
9958         }
9959
9960 out:
9961         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9962                 /* bring the ctx back to life */
9963                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
9964 out_quiesce:
9965                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
9966         }
9967         return ret;
9968 }
9969
9970 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
9971                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
9972 {
9973         struct io_ring_ctx *ctx;
9974         long ret = -EBADF;
9975         struct fd f;
9976
9977         f = fdget(fd);
9978         if (!f.file)
9979                 return -EBADF;
9980
9981         ret = -EOPNOTSUPP;
9982         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9983                 goto out_fput;
9984
9985         ctx = f.file->private_data;
9986
9987         io_run_task_work();
9988
9989         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9990         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
9991         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9992         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
9993                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
9994 out_fput:
9995         fdput(f);
9996         return ret;
9997 }
9998
9999 static int __init io_uring_init(void)
10000 {
10001 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
10002         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
10003         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
10004 } while (0)
10005
10006 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
10007         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
10008         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
10009         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
10010         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
10011         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
10012         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
10013         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
10014         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
10015         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
10016         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
10017         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
10018         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
10019         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
10020         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
10021         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
10022         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
10023         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
10024         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
10025         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
10026         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
10027         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
10028         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
10029         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
10030         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
10031         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
10032         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
10033         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
10034         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
10035         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
10036         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
10037
10038         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
10039         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
10040         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
10041                                 SLAB_ACCOUNT);
10042         return 0;
10043 };
10044 __initcall(io_uring_init);