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