mm/thp: Split huge pmds/puds if they're pinned when fork()
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / io_uring.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
4  * supporting fast/efficient IO.
5  *
6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
7  * the application and kernel side.
8  *
9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
16  * CQ entries.
17  *
18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
23  * head will do).
24  *
25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
28  * between.
29  *
30  * Also see the examples in the liburing library:
31  *
32  *      git://git.kernel.dk/liburing
33  *
34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
38  *
39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
41  */
42 #include <linux/kernel.h>
43 #include <linux/init.h>
44 #include <linux/errno.h>
45 #include <linux/syscalls.h>
46 #include <linux/compat.h>
47 #include <net/compat.h>
48 #include <linux/refcount.h>
49 #include <linux/uio.h>
50 #include <linux/bits.h>
51
52 #include <linux/sched/signal.h>
53 #include <linux/fs.h>
54 #include <linux/file.h>
55 #include <linux/fdtable.h>
56 #include <linux/mm.h>
57 #include <linux/mman.h>
58 #include <linux/percpu.h>
59 #include <linux/slab.h>
60 #include <linux/kthread.h>
61 #include <linux/blkdev.h>
62 #include <linux/bvec.h>
63 #include <linux/net.h>
64 #include <net/sock.h>
65 #include <net/af_unix.h>
66 #include <net/scm.h>
67 #include <linux/anon_inodes.h>
68 #include <linux/sched/mm.h>
69 #include <linux/uaccess.h>
70 #include <linux/nospec.h>
71 #include <linux/sizes.h>
72 #include <linux/hugetlb.h>
73 #include <linux/highmem.h>
74 #include <linux/namei.h>
75 #include <linux/fsnotify.h>
76 #include <linux/fadvise.h>
77 #include <linux/eventpoll.h>
78 #include <linux/fs_struct.h>
79 #include <linux/splice.h>
80 #include <linux/task_work.h>
81 #include <linux/pagemap.h>
82
83 #define CREATE_TRACE_POINTS
84 #include <trace/events/io_uring.h>
85
86 #include <uapi/linux/io_uring.h>
87
88 #include "internal.h"
89 #include "io-wq.h"
90
91 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
92 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
93
94 /*
95  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
96  */
97 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
98 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
99 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
100 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
101
102 struct io_uring {
103         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
104         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
105 };
106
107 /*
108  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
109  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
110  *
111  * The offsets to the member fields are published through struct
112  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
113  */
114 struct io_rings {
115         /*
116          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
117          * masked to get valid indices.
118          *
119          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
120          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
121          * cq ring.
122          */
123         struct io_uring         sq, cq;
124         /*
125          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
126          * ring_entries - 1)
127          */
128         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
129         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
130         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
131         /*
132          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
133          * invalid index stored in array
134          *
135          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
136          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
137          * cached value).
138          *
139          * After a new SQ head value was read by the application this
140          * counter includes all submissions that were dropped reaching
141          * the new SQ head (and possibly more).
142          */
143         u32                     sq_dropped;
144         /*
145          * Runtime SQ flags
146          *
147          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
148          * application.
149          *
150          * The application needs a full memory barrier before checking
151          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
152          */
153         u32                     sq_flags;
154         /*
155          * Runtime CQ flags
156          *
157          * Written by the application, shouldn't be modified by the
158          * kernel.
159          */
160         u32                     cq_flags;
161         /*
162          * Number of completion events lost because the queue was full;
163          * this should be avoided by the application by making sure
164          * there are not more requests pending than there is space in
165          * the completion queue.
166          *
167          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
168          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
169          * cached value).
170          *
171          * As completion events come in out of order this counter is not
172          * ordered with any other data.
173          */
174         u32                     cq_overflow;
175         /*
176          * Ring buffer of completion events.
177          *
178          * The kernel writes completion events fresh every time they are
179          * produced, so the application is allowed to modify pending
180          * entries.
181          */
182         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
183 };
184
185 struct io_mapped_ubuf {
186         u64             ubuf;
187         size_t          len;
188         struct          bio_vec *bvec;
189         unsigned int    nr_bvecs;
190 };
191
192 struct fixed_file_table {
193         struct file             **files;
194 };
195
196 struct fixed_file_ref_node {
197         struct percpu_ref               refs;
198         struct list_head                node;
199         struct list_head                file_list;
200         struct fixed_file_data          *file_data;
201         struct llist_node               llist;
202 };
203
204 struct fixed_file_data {
205         struct fixed_file_table         *table;
206         struct io_ring_ctx              *ctx;
207
208         struct percpu_ref               *cur_refs;
209         struct percpu_ref               refs;
210         struct completion               done;
211         struct list_head                ref_list;
212         spinlock_t                      lock;
213 };
214
215 struct io_buffer {
216         struct list_head list;
217         __u64 addr;
218         __s32 len;
219         __u16 bid;
220 };
221
222 struct io_ring_ctx {
223         struct {
224                 struct percpu_ref       refs;
225         } ____cacheline_aligned_in_smp;
226
227         struct {
228                 unsigned int            flags;
229                 unsigned int            compat: 1;
230                 unsigned int            limit_mem: 1;
231                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
232                 unsigned int            drain_next: 1;
233                 unsigned int            eventfd_async: 1;
234
235                 /*
236                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
237                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
238                  *
239                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
240                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
241                  * the queue when needed.
242                  *
243                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
244                  * array.
245                  */
246                 u32                     *sq_array;
247                 unsigned                cached_sq_head;
248                 unsigned                sq_entries;
249                 unsigned                sq_mask;
250                 unsigned                sq_thread_idle;
251                 unsigned                cached_sq_dropped;
252                 atomic_t                cached_cq_overflow;
253                 unsigned long           sq_check_overflow;
254
255                 struct list_head        defer_list;
256                 struct list_head        timeout_list;
257                 struct list_head        cq_overflow_list;
258
259                 wait_queue_head_t       inflight_wait;
260                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
261         } ____cacheline_aligned_in_smp;
262
263         struct io_rings *rings;
264
265         /* IO offload */
266         struct io_wq            *io_wq;
267         struct task_struct      *sqo_thread;    /* if using sq thread polling */
268         struct mm_struct        *sqo_mm;
269         wait_queue_head_t       sqo_wait;
270
271         /*
272          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
273          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
274          * used. Only updated through io_uring_register(2).
275          */
276         struct fixed_file_data  *file_data;
277         unsigned                nr_user_files;
278         int                     ring_fd;
279         struct file             *ring_file;
280
281         /* if used, fixed mapped user buffers */
282         unsigned                nr_user_bufs;
283         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
284
285         struct user_struct      *user;
286
287         const struct cred       *creds;
288
289         struct completion       ref_comp;
290         struct completion       sq_thread_comp;
291
292         /* if all else fails... */
293         struct io_kiocb         *fallback_req;
294
295 #if defined(CONFIG_UNIX)
296         struct socket           *ring_sock;
297 #endif
298
299         struct idr              io_buffer_idr;
300
301         struct idr              personality_idr;
302
303         struct {
304                 unsigned                cached_cq_tail;
305                 unsigned                cq_entries;
306                 unsigned                cq_mask;
307                 atomic_t                cq_timeouts;
308                 unsigned long           cq_check_overflow;
309                 struct wait_queue_head  cq_wait;
310                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
311                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
312         } ____cacheline_aligned_in_smp;
313
314         struct {
315                 struct mutex            uring_lock;
316                 wait_queue_head_t       wait;
317         } ____cacheline_aligned_in_smp;
318
319         struct {
320                 spinlock_t              completion_lock;
321
322                 /*
323                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
324                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
325                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
326                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
327                  */
328                 struct list_head        iopoll_list;
329                 struct hlist_head       *cancel_hash;
330                 unsigned                cancel_hash_bits;
331                 bool                    poll_multi_file;
332
333                 spinlock_t              inflight_lock;
334                 struct list_head        inflight_list;
335         } ____cacheline_aligned_in_smp;
336
337         struct delayed_work             file_put_work;
338         struct llist_head               file_put_llist;
339
340         struct work_struct              exit_work;
341 };
342
343 /*
344  * First field must be the file pointer in all the
345  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
346  */
347 struct io_poll_iocb {
348         struct file                     *file;
349         union {
350                 struct wait_queue_head  *head;
351                 u64                     addr;
352         };
353         __poll_t                        events;
354         bool                            done;
355         bool                            canceled;
356         struct wait_queue_entry         wait;
357 };
358
359 struct io_close {
360         struct file                     *file;
361         struct file                     *put_file;
362         int                             fd;
363 };
364
365 struct io_timeout_data {
366         struct io_kiocb                 *req;
367         struct hrtimer                  timer;
368         struct timespec64               ts;
369         enum hrtimer_mode               mode;
370 };
371
372 struct io_accept {
373         struct file                     *file;
374         struct sockaddr __user          *addr;
375         int __user                      *addr_len;
376         int                             flags;
377         unsigned long                   nofile;
378 };
379
380 struct io_sync {
381         struct file                     *file;
382         loff_t                          len;
383         loff_t                          off;
384         int                             flags;
385         int                             mode;
386 };
387
388 struct io_cancel {
389         struct file                     *file;
390         u64                             addr;
391 };
392
393 struct io_timeout {
394         struct file                     *file;
395         u64                             addr;
396         int                             flags;
397         u32                             off;
398         u32                             target_seq;
399         struct list_head                list;
400 };
401
402 struct io_rw {
403         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
404         struct kiocb                    kiocb;
405         u64                             addr;
406         u64                             len;
407 };
408
409 struct io_connect {
410         struct file                     *file;
411         struct sockaddr __user          *addr;
412         int                             addr_len;
413 };
414
415 struct io_sr_msg {
416         struct file                     *file;
417         union {
418                 struct user_msghdr __user *umsg;
419                 void __user             *buf;
420         };
421         int                             msg_flags;
422         int                             bgid;
423         size_t                          len;
424         struct io_buffer                *kbuf;
425 };
426
427 struct io_open {
428         struct file                     *file;
429         int                             dfd;
430         struct filename                 *filename;
431         struct open_how                 how;
432         unsigned long                   nofile;
433 };
434
435 struct io_files_update {
436         struct file                     *file;
437         u64                             arg;
438         u32                             nr_args;
439         u32                             offset;
440 };
441
442 struct io_fadvise {
443         struct file                     *file;
444         u64                             offset;
445         u32                             len;
446         u32                             advice;
447 };
448
449 struct io_madvise {
450         struct file                     *file;
451         u64                             addr;
452         u32                             len;
453         u32                             advice;
454 };
455
456 struct io_epoll {
457         struct file                     *file;
458         int                             epfd;
459         int                             op;
460         int                             fd;
461         struct epoll_event              event;
462 };
463
464 struct io_splice {
465         struct file                     *file_out;
466         struct file                     *file_in;
467         loff_t                          off_out;
468         loff_t                          off_in;
469         u64                             len;
470         unsigned int                    flags;
471 };
472
473 struct io_provide_buf {
474         struct file                     *file;
475         __u64                           addr;
476         __s32                           len;
477         __u32                           bgid;
478         __u16                           nbufs;
479         __u16                           bid;
480 };
481
482 struct io_statx {
483         struct file                     *file;
484         int                             dfd;
485         unsigned int                    mask;
486         unsigned int                    flags;
487         const char __user               *filename;
488         struct statx __user             *buffer;
489 };
490
491 struct io_completion {
492         struct file                     *file;
493         struct list_head                list;
494         int                             cflags;
495 };
496
497 struct io_async_connect {
498         struct sockaddr_storage         address;
499 };
500
501 struct io_async_msghdr {
502         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
503         struct iovec                    *iov;
504         struct sockaddr __user          *uaddr;
505         struct msghdr                   msg;
506         struct sockaddr_storage         addr;
507 };
508
509 struct io_async_rw {
510         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
511         const struct iovec              *free_iovec;
512         struct iov_iter                 iter;
513         size_t                          bytes_done;
514         struct wait_page_queue          wpq;
515 };
516
517 struct io_async_ctx {
518         union {
519                 struct io_async_rw      rw;
520                 struct io_async_msghdr  msg;
521                 struct io_async_connect connect;
522                 struct io_timeout_data  timeout;
523         };
524 };
525
526 enum {
527         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
528         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
529         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
530         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
531         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
532         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
533
534         REQ_F_LINK_HEAD_BIT,
535         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
536         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
537         REQ_F_CUR_POS_BIT,
538         REQ_F_NOWAIT_BIT,
539         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
540         REQ_F_ISREG_BIT,
541         REQ_F_COMP_LOCKED_BIT,
542         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
543         REQ_F_POLLED_BIT,
544         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
545         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
546         REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT,
547         REQ_F_TASK_PINNED_BIT,
548
549         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
550         __REQ_F_LAST_BIT,
551 };
552
553 enum {
554         /* ctx owns file */
555         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
556         /* drain existing IO first */
557         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
558         /* linked sqes */
559         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
560         /* doesn't sever on completion < 0 */
561         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
562         /* IOSQE_ASYNC */
563         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
564         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
565         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
566
567         /* head of a link */
568         REQ_F_LINK_HEAD         = BIT(REQ_F_LINK_HEAD_BIT),
569         /* fail rest of links */
570         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
571         /* on inflight list */
572         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
573         /* read/write uses file position */
574         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
575         /* must not punt to workers */
576         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
577         /* has linked timeout */
578         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
579         /* regular file */
580         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
581         /* completion under lock */
582         REQ_F_COMP_LOCKED       = BIT(REQ_F_COMP_LOCKED_BIT),
583         /* needs cleanup */
584         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
585         /* already went through poll handler */
586         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
587         /* buffer already selected */
588         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
589         /* doesn't need file table for this request */
590         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
591         /* io_wq_work is initialized */
592         REQ_F_WORK_INITIALIZED  = BIT(REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT),
593         /* req->task is refcounted */
594         REQ_F_TASK_PINNED       = BIT(REQ_F_TASK_PINNED_BIT),
595 };
596
597 struct async_poll {
598         struct io_poll_iocb     poll;
599         struct io_poll_iocb     *double_poll;
600 };
601
602 /*
603  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
604  * as the first entry in their struct definition. So you can
605  * access the file pointer through any of the sub-structs,
606  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
607  */
608 struct io_kiocb {
609         union {
610                 struct file             *file;
611                 struct io_rw            rw;
612                 struct io_poll_iocb     poll;
613                 struct io_accept        accept;
614                 struct io_sync          sync;
615                 struct io_cancel        cancel;
616                 struct io_timeout       timeout;
617                 struct io_connect       connect;
618                 struct io_sr_msg        sr_msg;
619                 struct io_open          open;
620                 struct io_close         close;
621                 struct io_files_update  files_update;
622                 struct io_fadvise       fadvise;
623                 struct io_madvise       madvise;
624                 struct io_epoll         epoll;
625                 struct io_splice        splice;
626                 struct io_provide_buf   pbuf;
627                 struct io_statx         statx;
628                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
629                 struct io_completion    compl;
630         };
631
632         struct io_async_ctx             *io;
633         u8                              opcode;
634         /* polled IO has completed */
635         u8                              iopoll_completed;
636
637         u16                             buf_index;
638         u32                             result;
639
640         struct io_ring_ctx              *ctx;
641         unsigned int                    flags;
642         refcount_t                      refs;
643         struct task_struct              *task;
644         u64                             user_data;
645
646         struct list_head                link_list;
647
648         /*
649          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
650          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
651          */
652         struct list_head                inflight_entry;
653
654         struct percpu_ref               *fixed_file_refs;
655         struct callback_head            task_work;
656         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
657         struct hlist_node               hash_node;
658         struct async_poll               *apoll;
659         struct io_wq_work               work;
660 };
661
662 struct io_defer_entry {
663         struct list_head        list;
664         struct io_kiocb         *req;
665         u32                     seq;
666 };
667
668 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
669
670 struct io_comp_state {
671         unsigned int            nr;
672         struct list_head        list;
673         struct io_ring_ctx      *ctx;
674 };
675
676 struct io_submit_state {
677         struct blk_plug         plug;
678
679         /*
680          * io_kiocb alloc cache
681          */
682         void                    *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
683         unsigned int            free_reqs;
684
685         /*
686          * Batch completion logic
687          */
688         struct io_comp_state    comp;
689
690         /*
691          * File reference cache
692          */
693         struct file             *file;
694         unsigned int            fd;
695         unsigned int            has_refs;
696         unsigned int            ios_left;
697 };
698
699 struct io_op_def {
700         /* needs req->io allocated for deferral/async */
701         unsigned                async_ctx : 1;
702         /* needs current->mm setup, does mm access */
703         unsigned                needs_mm : 1;
704         /* needs req->file assigned */
705         unsigned                needs_file : 1;
706         /* don't fail if file grab fails */
707         unsigned                needs_file_no_error : 1;
708         /* hash wq insertion if file is a regular file */
709         unsigned                hash_reg_file : 1;
710         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
711         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
712         /* opcode is not supported by this kernel */
713         unsigned                not_supported : 1;
714         /* needs file table */
715         unsigned                file_table : 1;
716         /* needs ->fs */
717         unsigned                needs_fs : 1;
718         /* set if opcode supports polled "wait" */
719         unsigned                pollin : 1;
720         unsigned                pollout : 1;
721         /* op supports buffer selection */
722         unsigned                buffer_select : 1;
723         unsigned                needs_fsize : 1;
724 };
725
726 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
727         [IORING_OP_NOP] = {},
728         [IORING_OP_READV] = {
729                 .async_ctx              = 1,
730                 .needs_mm               = 1,
731                 .needs_file             = 1,
732                 .unbound_nonreg_file    = 1,
733                 .pollin                 = 1,
734                 .buffer_select          = 1,
735         },
736         [IORING_OP_WRITEV] = {
737                 .async_ctx              = 1,
738                 .needs_mm               = 1,
739                 .needs_file             = 1,
740                 .hash_reg_file          = 1,
741                 .unbound_nonreg_file    = 1,
742                 .pollout                = 1,
743                 .needs_fsize            = 1,
744         },
745         [IORING_OP_FSYNC] = {
746                 .needs_file             = 1,
747         },
748         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
749                 .needs_file             = 1,
750                 .unbound_nonreg_file    = 1,
751                 .pollin                 = 1,
752         },
753         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
754                 .needs_file             = 1,
755                 .hash_reg_file          = 1,
756                 .unbound_nonreg_file    = 1,
757                 .pollout                = 1,
758                 .needs_fsize            = 1,
759         },
760         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
761                 .needs_file             = 1,
762                 .unbound_nonreg_file    = 1,
763         },
764         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
765         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
766                 .needs_file             = 1,
767         },
768         [IORING_OP_SENDMSG] = {
769                 .async_ctx              = 1,
770                 .needs_mm               = 1,
771                 .needs_file             = 1,
772                 .unbound_nonreg_file    = 1,
773                 .needs_fs               = 1,
774                 .pollout                = 1,
775         },
776         [IORING_OP_RECVMSG] = {
777                 .async_ctx              = 1,
778                 .needs_mm               = 1,
779                 .needs_file             = 1,
780                 .unbound_nonreg_file    = 1,
781                 .needs_fs               = 1,
782                 .pollin                 = 1,
783                 .buffer_select          = 1,
784         },
785         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
786                 .async_ctx              = 1,
787                 .needs_mm               = 1,
788         },
789         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {},
790         [IORING_OP_ACCEPT] = {
791                 .needs_mm               = 1,
792                 .needs_file             = 1,
793                 .unbound_nonreg_file    = 1,
794                 .file_table             = 1,
795                 .pollin                 = 1,
796         },
797         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
798         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
799                 .async_ctx              = 1,
800                 .needs_mm               = 1,
801         },
802         [IORING_OP_CONNECT] = {
803                 .async_ctx              = 1,
804                 .needs_mm               = 1,
805                 .needs_file             = 1,
806                 .unbound_nonreg_file    = 1,
807                 .pollout                = 1,
808         },
809         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
810                 .needs_file             = 1,
811                 .needs_fsize            = 1,
812         },
813         [IORING_OP_OPENAT] = {
814                 .file_table             = 1,
815                 .needs_fs               = 1,
816         },
817         [IORING_OP_CLOSE] = {
818                 .needs_file             = 1,
819                 .needs_file_no_error    = 1,
820                 .file_table             = 1,
821         },
822         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
823                 .needs_mm               = 1,
824                 .file_table             = 1,
825         },
826         [IORING_OP_STATX] = {
827                 .needs_mm               = 1,
828                 .needs_fs               = 1,
829                 .file_table             = 1,
830         },
831         [IORING_OP_READ] = {
832                 .needs_mm               = 1,
833                 .needs_file             = 1,
834                 .unbound_nonreg_file    = 1,
835                 .pollin                 = 1,
836                 .buffer_select          = 1,
837         },
838         [IORING_OP_WRITE] = {
839                 .needs_mm               = 1,
840                 .needs_file             = 1,
841                 .unbound_nonreg_file    = 1,
842                 .pollout                = 1,
843                 .needs_fsize            = 1,
844         },
845         [IORING_OP_FADVISE] = {
846                 .needs_file             = 1,
847         },
848         [IORING_OP_MADVISE] = {
849                 .needs_mm               = 1,
850         },
851         [IORING_OP_SEND] = {
852                 .needs_mm               = 1,
853                 .needs_file             = 1,
854                 .unbound_nonreg_file    = 1,
855                 .pollout                = 1,
856         },
857         [IORING_OP_RECV] = {
858                 .needs_mm               = 1,
859                 .needs_file             = 1,
860                 .unbound_nonreg_file    = 1,
861                 .pollin                 = 1,
862                 .buffer_select          = 1,
863         },
864         [IORING_OP_OPENAT2] = {
865                 .file_table             = 1,
866                 .needs_fs               = 1,
867         },
868         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
869                 .unbound_nonreg_file    = 1,
870                 .file_table             = 1,
871         },
872         [IORING_OP_SPLICE] = {
873                 .needs_file             = 1,
874                 .hash_reg_file          = 1,
875                 .unbound_nonreg_file    = 1,
876         },
877         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
878         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
879         [IORING_OP_TEE] = {
880                 .needs_file             = 1,
881                 .hash_reg_file          = 1,
882                 .unbound_nonreg_file    = 1,
883         },
884 };
885
886 enum io_mem_account {
887         ACCT_LOCKED,
888         ACCT_PINNED,
889 };
890
891 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
892                              struct io_comp_state *cs);
893 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
894 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
895 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
896 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
897 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
898 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
899 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
900 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
901                                  struct io_uring_files_update *ip,
902                                  unsigned nr_args);
903 static int io_prep_work_files(struct io_kiocb *req);
904 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req);
905 static int io_file_get(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
906                        int fd, struct file **out_file, bool fixed);
907 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req,
908                            const struct io_uring_sqe *sqe,
909                            struct io_comp_state *cs);
910 static void io_file_put_work(struct work_struct *work);
911
912 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
913                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
914                                bool needs_lock);
915 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
916                              const struct iovec *fast_iov,
917                              struct iov_iter *iter, bool force);
918
919 static struct kmem_cache *req_cachep;
920
921 static const struct file_operations io_uring_fops;
922
923 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
924 {
925 #if defined(CONFIG_UNIX)
926         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
927                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
928
929                 return ctx->ring_sock->sk;
930         }
931 #endif
932         return NULL;
933 }
934 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
935
936 static void io_get_req_task(struct io_kiocb *req)
937 {
938         if (req->flags & REQ_F_TASK_PINNED)
939                 return;
940         get_task_struct(req->task);
941         req->flags |= REQ_F_TASK_PINNED;
942 }
943
944 static inline void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
945 {
946         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED |
947                           REQ_F_INFLIGHT))
948                 __io_clean_op(req);
949 }
950
951 /* not idempotent -- it doesn't clear REQ_F_TASK_PINNED */
952 static void __io_put_req_task(struct io_kiocb *req)
953 {
954         if (req->flags & REQ_F_TASK_PINNED)
955                 put_task_struct(req->task);
956 }
957
958 static void io_sq_thread_drop_mm(void)
959 {
960         struct mm_struct *mm = current->mm;
961
962         if (mm) {
963                 kthread_unuse_mm(mm);
964                 mmput(mm);
965         }
966 }
967
968 static int __io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx)
969 {
970         if (!current->mm) {
971                 if (unlikely(!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ||
972                              !mmget_not_zero(ctx->sqo_mm)))
973                         return -EFAULT;
974                 kthread_use_mm(ctx->sqo_mm);
975         }
976
977         return 0;
978 }
979
980 static int io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx,
981                                    struct io_kiocb *req)
982 {
983         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_mm)
984                 return 0;
985         return __io_sq_thread_acquire_mm(ctx);
986 }
987
988 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
989 {
990         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
991                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
992 }
993
994 /*
995  * Note: must call io_req_init_async() for the first time you
996  * touch any members of io_wq_work.
997  */
998 static inline void io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
999 {
1000         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
1001                 return;
1002
1003         memset(&req->work, 0, sizeof(req->work));
1004         req->flags |= REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1005 }
1006
1007 static inline bool io_async_submit(struct io_ring_ctx *ctx)
1008 {
1009         return ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL;
1010 }
1011
1012 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1013 {
1014         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1015
1016         complete(&ctx->ref_comp);
1017 }
1018
1019 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1020 {
1021         return !req->timeout.off;
1022 }
1023
1024 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1025 {
1026         struct io_ring_ctx *ctx;
1027         int hash_bits;
1028
1029         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1030         if (!ctx)
1031                 return NULL;
1032
1033         ctx->fallback_req = kmem_cache_alloc(req_cachep, GFP_KERNEL);
1034         if (!ctx->fallback_req)
1035                 goto err;
1036
1037         /*
1038          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1039          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1040          */
1041         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1042         hash_bits -= 5;
1043         if (hash_bits <= 0)
1044                 hash_bits = 1;
1045         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1046         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1047                                         GFP_KERNEL);
1048         if (!ctx->cancel_hash)
1049                 goto err;
1050         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1051
1052         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1053                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1054                 goto err;
1055
1056         ctx->flags = p->flags;
1057         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_wait);
1058         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1059         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1060         init_completion(&ctx->ref_comp);
1061         init_completion(&ctx->sq_thread_comp);
1062         idr_init(&ctx->io_buffer_idr);
1063         idr_init(&ctx->personality_idr);
1064         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1065         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1066         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1067         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1068         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1069         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1070         init_waitqueue_head(&ctx->inflight_wait);
1071         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1072         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1073         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->file_put_work, io_file_put_work);
1074         init_llist_head(&ctx->file_put_llist);
1075         return ctx;
1076 err:
1077         if (ctx->fallback_req)
1078                 kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
1079         kfree(ctx->cancel_hash);
1080         kfree(ctx);
1081         return NULL;
1082 }
1083
1084 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1085 {
1086         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1087                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1088
1089                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1090                                 + atomic_read(&ctx->cached_cq_overflow);
1091         }
1092
1093         return false;
1094 }
1095
1096 static void __io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1097 {
1098         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1099
1100         /* order cqe stores with ring update */
1101         smp_store_release(&rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1102
1103         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait)) {
1104                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1105                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1106         }
1107 }
1108
1109 /*
1110  * Returns true if we need to defer file table putting. This can only happen
1111  * from the error path with REQ_F_COMP_LOCKED set.
1112  */
1113 static bool io_req_clean_work(struct io_kiocb *req)
1114 {
1115         if (!(req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED))
1116                 return false;
1117
1118         req->flags &= ~REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1119
1120         if (req->work.mm) {
1121                 mmdrop(req->work.mm);
1122                 req->work.mm = NULL;
1123         }
1124         if (req->work.creds) {
1125                 put_cred(req->work.creds);
1126                 req->work.creds = NULL;
1127         }
1128         if (req->work.fs) {
1129                 struct fs_struct *fs = req->work.fs;
1130
1131                 if (req->flags & REQ_F_COMP_LOCKED)
1132                         return true;
1133
1134                 spin_lock(&req->work.fs->lock);
1135                 if (--fs->users)
1136                         fs = NULL;
1137                 spin_unlock(&req->work.fs->lock);
1138                 if (fs)
1139                         free_fs_struct(fs);
1140                 req->work.fs = NULL;
1141         }
1142
1143         return false;
1144 }
1145
1146 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1147 {
1148         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1149
1150         io_req_init_async(req);
1151
1152         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1153                 if (def->hash_reg_file || (req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1154                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1155         } else {
1156                 if (def->unbound_nonreg_file)
1157                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1158         }
1159         if (!req->work.mm && def->needs_mm) {
1160                 mmgrab(current->mm);
1161                 req->work.mm = current->mm;
1162         }
1163         if (!req->work.creds)
1164                 req->work.creds = get_current_cred();
1165         if (!req->work.fs && def->needs_fs) {
1166                 spin_lock(&current->fs->lock);
1167                 if (!current->fs->in_exec) {
1168                         req->work.fs = current->fs;
1169                         req->work.fs->users++;
1170                 } else {
1171                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1172                 }
1173                 spin_unlock(&current->fs->lock);
1174         }
1175         if (def->needs_fsize)
1176                 req->work.fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
1177         else
1178                 req->work.fsize = RLIM_INFINITY;
1179 }
1180
1181 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1182 {
1183         struct io_kiocb *cur;
1184
1185         io_prep_async_work(req);
1186         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
1187                 list_for_each_entry(cur, &req->link_list, link_list)
1188                         io_prep_async_work(cur);
1189 }
1190
1191 static struct io_kiocb *__io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1192 {
1193         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1194         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1195
1196         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1197                                         &req->work, req->flags);
1198         io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
1199         return link;
1200 }
1201
1202 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1203 {
1204         struct io_kiocb *link;
1205
1206         /* init ->work of the whole link before punting */
1207         io_prep_async_link(req);
1208         link = __io_queue_async_work(req);
1209
1210         if (link)
1211                 io_queue_linked_timeout(link);
1212 }
1213
1214 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
1215 {
1216         int ret;
1217
1218         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
1219         if (ret != -1) {
1220                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1221                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1222                 list_del_init(&req->timeout.list);
1223                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1224                 io_cqring_fill_event(req, 0);
1225                 io_put_req(req);
1226         }
1227 }
1228
1229 static void io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1230 {
1231         struct io_kiocb *req, *tmp;
1232
1233         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1234         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list)
1235                 io_kill_timeout(req);
1236         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1237 }
1238
1239 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1240 {
1241         do {
1242                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1243                                                 struct io_defer_entry, list);
1244                 struct io_kiocb *link;
1245
1246                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1247                         break;
1248                 list_del_init(&de->list);
1249                 /* punt-init is done before queueing for defer */
1250                 link = __io_queue_async_work(de->req);
1251                 if (link) {
1252                         __io_queue_linked_timeout(link);
1253                         /* drop submission reference */
1254                         link->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1255                         io_put_req(link);
1256                 }
1257                 kfree(de);
1258         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1259 }
1260
1261 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1262 {
1263         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1264                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1265                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1266
1267                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1268                         break;
1269                 if (req->timeout.target_seq != ctx->cached_cq_tail
1270                                         - atomic_read(&ctx->cq_timeouts))
1271                         break;
1272
1273                 list_del_init(&req->timeout.list);
1274                 io_kill_timeout(req);
1275         }
1276 }
1277
1278 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1279 {
1280         io_flush_timeouts(ctx);
1281         __io_commit_cqring(ctx);
1282
1283         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1284                 __io_queue_deferred(ctx);
1285 }
1286
1287 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1288 {
1289         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1290         unsigned tail;
1291
1292         tail = ctx->cached_cq_tail;
1293         /*
1294          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1295          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1296          * fill the cq entry
1297          */
1298         if (tail - READ_ONCE(rings->cq.head) == rings->cq_ring_entries)
1299                 return NULL;
1300
1301         ctx->cached_cq_tail++;
1302         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1303 }
1304
1305 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1306 {
1307         if (!ctx->cq_ev_fd)
1308                 return false;
1309         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1310                 return false;
1311         if (!ctx->eventfd_async)
1312                 return true;
1313         return io_wq_current_is_worker();
1314 }
1315
1316 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1317 {
1318         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1319                 wake_up(&ctx->wait);
1320         if (waitqueue_active(&ctx->sqo_wait))
1321                 wake_up(&ctx->sqo_wait);
1322         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1323                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1324 }
1325
1326 static void io_cqring_mark_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1327 {
1328         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1329                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1330                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1331                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1332         }
1333 }
1334
1335 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1336 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1337 {
1338         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1339         struct io_uring_cqe *cqe;
1340         struct io_kiocb *req;
1341         unsigned long flags;
1342         LIST_HEAD(list);
1343
1344         if (!force) {
1345                 if (list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
1346                         return true;
1347                 if ((ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head) ==
1348                     rings->cq_ring_entries))
1349                         return false;
1350         }
1351
1352         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1353
1354         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
1355         if (force)
1356                 ctx->cq_overflow_flushed = 1;
1357
1358         cqe = NULL;
1359         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1360                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1361                 if (!cqe && !force)
1362                         break;
1363
1364                 req = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list, struct io_kiocb,
1365                                                 compl.list);
1366                 list_move(&req->compl.list, &list);
1367                 if (cqe) {
1368                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1369                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1370                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->compl.cflags);
1371                 } else {
1372                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1373                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1374                 }
1375         }
1376
1377         io_commit_cqring(ctx);
1378         io_cqring_mark_overflow(ctx);
1379
1380         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1381         io_cqring_ev_posted(ctx);
1382
1383         while (!list_empty(&list)) {
1384                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, compl.list);
1385                 list_del(&req->compl.list);
1386                 io_put_req(req);
1387         }
1388
1389         return cqe != NULL;
1390 }
1391
1392 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1393 {
1394         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1395         struct io_uring_cqe *cqe;
1396
1397         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1398
1399         /*
1400          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1401          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1402          * the ring.
1403          */
1404         cqe = io_get_cqring(ctx);
1405         if (likely(cqe)) {
1406                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1407                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1408                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1409         } else if (ctx->cq_overflow_flushed) {
1410                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1411                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1412         } else {
1413                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1414                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1415                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1416                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1417                 }
1418                 io_clean_op(req);
1419                 req->result = res;
1420                 req->compl.cflags = cflags;
1421                 refcount_inc(&req->refs);
1422                 list_add_tail(&req->compl.list, &ctx->cq_overflow_list);
1423         }
1424 }
1425
1426 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1427 {
1428         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1429 }
1430
1431 static void io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1432 {
1433         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1434         unsigned long flags;
1435
1436         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1437         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1438         io_commit_cqring(ctx);
1439         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1440
1441         io_cqring_ev_posted(ctx);
1442 }
1443
1444 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs)
1445 {
1446         struct io_ring_ctx *ctx = cs->ctx;
1447
1448         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1449         while (!list_empty(&cs->list)) {
1450                 struct io_kiocb *req;
1451
1452                 req = list_first_entry(&cs->list, struct io_kiocb, compl.list);
1453                 list_del(&req->compl.list);
1454                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
1455                 if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)) {
1456                         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1457                         io_put_req(req);
1458                 } else {
1459                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1460                         io_put_req(req);
1461                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1462                 }
1463         }
1464         io_commit_cqring(ctx);
1465         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1466
1467         io_cqring_ev_posted(ctx);
1468         cs->nr = 0;
1469 }
1470
1471 static void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res, unsigned cflags,
1472                               struct io_comp_state *cs)
1473 {
1474         if (!cs) {
1475                 io_cqring_add_event(req, res, cflags);
1476                 io_put_req(req);
1477         } else {
1478                 io_clean_op(req);
1479                 req->result = res;
1480                 req->compl.cflags = cflags;
1481                 list_add_tail(&req->compl.list, &cs->list);
1482                 if (++cs->nr >= 32)
1483                         io_submit_flush_completions(cs);
1484         }
1485 }
1486
1487 static void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1488 {
1489         __io_req_complete(req, res, 0, NULL);
1490 }
1491
1492 static inline bool io_is_fallback_req(struct io_kiocb *req)
1493 {
1494         return req == (struct io_kiocb *)
1495                         ((unsigned long) req->ctx->fallback_req & ~1UL);
1496 }
1497
1498 static struct io_kiocb *io_get_fallback_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1499 {
1500         struct io_kiocb *req;
1501
1502         req = ctx->fallback_req;
1503         if (!test_and_set_bit_lock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req))
1504                 return req;
1505
1506         return NULL;
1507 }
1508
1509 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx,
1510                                      struct io_submit_state *state)
1511 {
1512         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1513         struct io_kiocb *req;
1514
1515         if (!state->free_reqs) {
1516                 size_t sz;
1517                 int ret;
1518
1519                 sz = min_t(size_t, state->ios_left, ARRAY_SIZE(state->reqs));
1520                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, sz, state->reqs);
1521
1522                 /*
1523                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1524                  * retry single alloc to be on the safe side.
1525                  */
1526                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1527                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1528                         if (!state->reqs[0])
1529                                 goto fallback;
1530                         ret = 1;
1531                 }
1532                 state->free_reqs = ret - 1;
1533                 req = state->reqs[ret - 1];
1534         } else {
1535                 state->free_reqs--;
1536                 req = state->reqs[state->free_reqs];
1537         }
1538
1539         return req;
1540 fallback:
1541         return io_get_fallback_req(ctx);
1542 }
1543
1544 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1545                           bool fixed)
1546 {
1547         if (fixed)
1548                 percpu_ref_put(req->fixed_file_refs);
1549         else
1550                 fput(file);
1551 }
1552
1553 static bool io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1554 {
1555         io_clean_op(req);
1556
1557         if (req->io)
1558                 kfree(req->io);
1559         if (req->file)
1560                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1561
1562         return io_req_clean_work(req);
1563 }
1564
1565 static void __io_free_req_finish(struct io_kiocb *req)
1566 {
1567         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1568
1569         __io_put_req_task(req);
1570         if (likely(!io_is_fallback_req(req)))
1571                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
1572         else
1573                 clear_bit_unlock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req);
1574         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1575 }
1576
1577 static void io_req_task_file_table_put(struct callback_head *cb)
1578 {
1579         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1580         struct fs_struct *fs = req->work.fs;
1581
1582         spin_lock(&req->work.fs->lock);
1583         if (--fs->users)
1584                 fs = NULL;
1585         spin_unlock(&req->work.fs->lock);
1586         if (fs)
1587                 free_fs_struct(fs);
1588         req->work.fs = NULL;
1589         __io_free_req_finish(req);
1590 }
1591
1592 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1593 {
1594         if (!io_dismantle_req(req)) {
1595                 __io_free_req_finish(req);
1596         } else {
1597                 int ret;
1598
1599                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_file_table_put);
1600                 ret = task_work_add(req->task, &req->task_work, TWA_RESUME);
1601                 if (unlikely(ret)) {
1602                         struct task_struct *tsk;
1603
1604                         tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
1605                         task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
1606                 }
1607         }
1608 }
1609
1610 static bool io_link_cancel_timeout(struct io_kiocb *req)
1611 {
1612         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1613         int ret;
1614
1615         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
1616         if (ret != -1) {
1617                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
1618                 io_commit_cqring(ctx);
1619                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1620                 io_put_req(req);
1621                 return true;
1622         }
1623
1624         return false;
1625 }
1626
1627 static bool __io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1628 {
1629         struct io_kiocb *link;
1630         bool wake_ev;
1631
1632         if (list_empty(&req->link_list))
1633                 return false;
1634         link = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1635         if (link->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
1636                 return false;
1637
1638         list_del_init(&link->link_list);
1639         link->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1640         wake_ev = io_link_cancel_timeout(link);
1641         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1642         return wake_ev;
1643 }
1644
1645 static void io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1646 {
1647         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1648         bool wake_ev;
1649
1650         if (!(req->flags & REQ_F_COMP_LOCKED)) {
1651                 unsigned long flags;
1652
1653                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1654                 wake_ev = __io_kill_linked_timeout(req);
1655                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1656         } else {
1657                 wake_ev = __io_kill_linked_timeout(req);
1658         }
1659
1660         if (wake_ev)
1661                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1662 }
1663
1664 static struct io_kiocb *io_req_link_next(struct io_kiocb *req)
1665 {
1666         struct io_kiocb *nxt;
1667
1668         /*
1669          * The list should never be empty when we are called here. But could
1670          * potentially happen if the chain is messed up, check to be on the
1671          * safe side.
1672          */
1673         if (unlikely(list_empty(&req->link_list)))
1674                 return NULL;
1675
1676         nxt = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1677         list_del_init(&req->link_list);
1678         if (!list_empty(&nxt->link_list))
1679                 nxt->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
1680         return nxt;
1681 }
1682
1683 /*
1684  * Called if REQ_F_LINK_HEAD is set, and we fail the head request
1685  */
1686 static void __io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1687 {
1688         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1689
1690         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1691                 struct io_kiocb *link = list_first_entry(&req->link_list,
1692                                                 struct io_kiocb, link_list);
1693
1694                 list_del_init(&link->link_list);
1695                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1696
1697                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1698                 link->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1699                 __io_double_put_req(link);
1700                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1701         }
1702
1703         io_commit_cqring(ctx);
1704         io_cqring_ev_posted(ctx);
1705 }
1706
1707 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1708 {
1709         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1710
1711         if (!(req->flags & REQ_F_COMP_LOCKED)) {
1712                 unsigned long flags;
1713
1714                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1715                 __io_fail_links(req);
1716                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1717         } else {
1718                 __io_fail_links(req);
1719         }
1720
1721         io_cqring_ev_posted(ctx);
1722 }
1723
1724 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1725 {
1726         req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1727         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
1728                 io_kill_linked_timeout(req);
1729
1730         /*
1731          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1732          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1733          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1734          * of the chain.
1735          */
1736         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)))
1737                 return io_req_link_next(req);
1738         io_fail_links(req);
1739         return NULL;
1740 }
1741
1742 static struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1743 {
1744         if (likely(!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)))
1745                 return NULL;
1746         return __io_req_find_next(req);
1747 }
1748
1749 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req, struct callback_head *cb,
1750                                 bool twa_signal_ok)
1751 {
1752         struct task_struct *tsk = req->task;
1753         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1754         int ret, notify;
1755
1756         if (tsk->flags & PF_EXITING)
1757                 return -ESRCH;
1758
1759         /*
1760          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
1761          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
1762          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
1763          * will do the job.
1764          */
1765         notify = 0;
1766         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && twa_signal_ok)
1767                 notify = TWA_SIGNAL;
1768
1769         ret = task_work_add(tsk, cb, notify);
1770         if (!ret)
1771                 wake_up_process(tsk);
1772
1773         return ret;
1774 }
1775
1776 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
1777 {
1778         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1779
1780         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1781         io_cqring_fill_event(req, error);
1782         io_commit_cqring(ctx);
1783         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1784
1785         io_cqring_ev_posted(ctx);
1786         req_set_fail_links(req);
1787         io_double_put_req(req);
1788 }
1789
1790 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
1791 {
1792         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1793         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1794
1795         __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
1796         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1797 }
1798
1799 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
1800 {
1801         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1802
1803         if (!__io_sq_thread_acquire_mm(ctx)) {
1804                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1805                 __io_queue_sqe(req, NULL, NULL);
1806                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1807         } else {
1808                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
1809         }
1810 }
1811
1812 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
1813 {
1814         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1815         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1816
1817         __io_req_task_submit(req);
1818         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1819 }
1820
1821 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
1822 {
1823         int ret;
1824
1825         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
1826         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
1827
1828         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work, true);
1829         if (unlikely(ret)) {
1830                 struct task_struct *tsk;
1831
1832                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
1833                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
1834                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
1835                 wake_up_process(tsk);
1836         }
1837 }
1838
1839 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
1840 {
1841         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
1842
1843         if (nxt)
1844                 io_req_task_queue(nxt);
1845 }
1846
1847 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
1848 {
1849         io_queue_next(req);
1850         __io_free_req(req);
1851 }
1852
1853 struct req_batch {
1854         void *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
1855         int to_free;
1856
1857         struct task_struct      *task;
1858         int                     task_refs;
1859 };
1860
1861 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
1862 {
1863         rb->to_free = 0;
1864         rb->task_refs = 0;
1865         rb->task = NULL;
1866 }
1867
1868 static void __io_req_free_batch_flush(struct io_ring_ctx *ctx,
1869                                       struct req_batch *rb)
1870 {
1871         kmem_cache_free_bulk(req_cachep, rb->to_free, rb->reqs);
1872         percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->to_free);
1873         rb->to_free = 0;
1874 }
1875
1876 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
1877                                      struct req_batch *rb)
1878 {
1879         if (rb->to_free)
1880                 __io_req_free_batch_flush(ctx, rb);
1881         if (rb->task) {
1882                 put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
1883                 rb->task = NULL;
1884         }
1885 }
1886
1887 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req)
1888 {
1889         if (unlikely(io_is_fallback_req(req))) {
1890                 io_free_req(req);
1891                 return;
1892         }
1893         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
1894                 io_queue_next(req);
1895
1896         if (req->flags & REQ_F_TASK_PINNED) {
1897                 if (req->task != rb->task) {
1898                         if (rb->task)
1899                                 put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
1900                         rb->task = req->task;
1901                         rb->task_refs = 0;
1902                 }
1903                 rb->task_refs++;
1904                 req->flags &= ~REQ_F_TASK_PINNED;
1905         }
1906
1907         WARN_ON_ONCE(io_dismantle_req(req));
1908         rb->reqs[rb->to_free++] = req;
1909         if (unlikely(rb->to_free == ARRAY_SIZE(rb->reqs)))
1910                 __io_req_free_batch_flush(req->ctx, rb);
1911 }
1912
1913 /*
1914  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
1915  * was the last reference to this request.
1916  */
1917 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1918 {
1919         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1920
1921         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
1922                 nxt = io_req_find_next(req);
1923                 __io_free_req(req);
1924         }
1925         return nxt;
1926 }
1927
1928 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
1929 {
1930         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
1931                 io_free_req(req);
1932 }
1933
1934 static struct io_wq_work *io_steal_work(struct io_kiocb *req)
1935 {
1936         struct io_kiocb *nxt;
1937
1938         /*
1939          * A ref is owned by io-wq in which context we're. So, if that's the
1940          * last one, it's safe to steal next work. False negatives are Ok,
1941          * it just will be re-punted async in io_put_work()
1942          */
1943         if (refcount_read(&req->refs) != 1)
1944                 return NULL;
1945
1946         nxt = io_req_find_next(req);
1947         return nxt ? &nxt->work : NULL;
1948 }
1949
1950 /*
1951  * Must only be used if we don't need to care about links, usually from
1952  * within the completion handling itself.
1953  */
1954 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1955 {
1956         /* drop both submit and complete references */
1957         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1958                 __io_free_req(req);
1959 }
1960
1961 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1962 {
1963         /* drop both submit and complete references */
1964         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1965                 io_free_req(req);
1966 }
1967
1968 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx, bool noflush)
1969 {
1970         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1971
1972         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1973                 /*
1974                  * noflush == true is from the waitqueue handler, just ensure
1975                  * we wake up the task, and the next invocation will flush the
1976                  * entries. We cannot safely to it from here.
1977                  */
1978                 if (noflush && !list_empty(&ctx->cq_overflow_list))
1979                         return -1U;
1980
1981                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1982         }
1983
1984         /* See comment at the top of this file */
1985         smp_rmb();
1986         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head);
1987 }
1988
1989 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
1990 {
1991         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1992
1993         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
1994         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
1995 }
1996
1997 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
1998 {
1999         unsigned int cflags;
2000
2001         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2002         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2003         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2004         kfree(kbuf);
2005         return cflags;
2006 }
2007
2008 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2009 {
2010         struct io_buffer *kbuf;
2011
2012         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2013         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2014 }
2015
2016 static inline bool io_run_task_work(void)
2017 {
2018         /*
2019          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2020          * not add work to such a task.
2021          */
2022         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2023                 return false;
2024         if (current->task_works) {
2025                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2026                 task_work_run();
2027                 return true;
2028         }
2029
2030         return false;
2031 }
2032
2033 static void io_iopoll_queue(struct list_head *again)
2034 {
2035         struct io_kiocb *req;
2036
2037         do {
2038                 req = list_first_entry(again, struct io_kiocb, inflight_entry);
2039                 list_del(&req->inflight_entry);
2040                 __io_complete_rw(req, -EAGAIN, 0, NULL);
2041         } while (!list_empty(again));
2042 }
2043
2044 /*
2045  * Find and free completed poll iocbs
2046  */
2047 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2048                                struct list_head *done)
2049 {
2050         struct req_batch rb;
2051         struct io_kiocb *req;
2052         LIST_HEAD(again);
2053
2054         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2055         smp_rmb();
2056
2057         io_init_req_batch(&rb);
2058         while (!list_empty(done)) {
2059                 int cflags = 0;
2060
2061                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2062                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
2063                         req->result = 0;
2064                         req->iopoll_completed = 0;
2065                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &again);
2066                         continue;
2067                 }
2068                 list_del(&req->inflight_entry);
2069
2070                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2071                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2072
2073                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2074                 (*nr_events)++;
2075
2076                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2077                         io_req_free_batch(&rb, req);
2078         }
2079
2080         io_commit_cqring(ctx);
2081         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
2082                 io_cqring_ev_posted(ctx);
2083         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2084
2085         if (!list_empty(&again))
2086                 io_iopoll_queue(&again);
2087 }
2088
2089 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2090                         long min)
2091 {
2092         struct io_kiocb *req, *tmp;
2093         LIST_HEAD(done);
2094         bool spin;
2095         int ret;
2096
2097         /*
2098          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2099          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2100          */
2101         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2102
2103         ret = 0;
2104         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2105                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2106
2107                 /*
2108                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2109                  * If we find a request that requires polling, break out
2110                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2111                  */
2112                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2113                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2114                         continue;
2115                 }
2116                 if (!list_empty(&done))
2117                         break;
2118
2119                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2120                 if (ret < 0)
2121                         break;
2122
2123                 /* iopoll may have completed current req */
2124                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2125                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2126
2127                 if (ret && spin)
2128                         spin = false;
2129                 ret = 0;
2130         }
2131
2132         if (!list_empty(&done))
2133                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2134
2135         return ret;
2136 }
2137
2138 /*
2139  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2140  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2141  * as a non-spinning completion check.
2142  */
2143 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2144                                 long min)
2145 {
2146         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2147                 int ret;
2148
2149                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2150                 if (ret < 0)
2151                         return ret;
2152                 if (*nr_events >= min)
2153                         return 0;
2154         }
2155
2156         return 1;
2157 }
2158
2159 /*
2160  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2161  * find and complete them.
2162  */
2163 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2164 {
2165         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2166                 return;
2167
2168         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2169         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2170                 unsigned int nr_events = 0;
2171
2172                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2173
2174                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2175                 if (nr_events == 0)
2176                         break;
2177                 /*
2178                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2179                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2180                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2181                  */
2182                 if (need_resched()) {
2183                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2184                         cond_resched();
2185                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2186                 }
2187         }
2188         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2189 }
2190
2191 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2192 {
2193         unsigned int nr_events = 0;
2194         int iters = 0, ret = 0;
2195
2196         /*
2197          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2198          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2199          * that got punted to a workqueue.
2200          */
2201         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2202         do {
2203                 /*
2204                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2205                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2206                  * already triggered a CQE (eg in error).
2207                  */
2208                 if (io_cqring_events(ctx, false))
2209                         break;
2210
2211                 /*
2212                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2213                  * application entering polling for a command before it gets
2214                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2215                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2216                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2217                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2218                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2219                  * very same mutex.
2220                  */
2221                 if (!(++iters & 7)) {
2222                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2223                         io_run_task_work();
2224                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2225                 }
2226
2227                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2228                 if (ret <= 0)
2229                         break;
2230                 ret = 0;
2231         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2232
2233         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2234         return ret;
2235 }
2236
2237 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2238 {
2239         /*
2240          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2241          * thread.
2242          */
2243         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2244                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2245
2246                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2247         }
2248         file_end_write(req->file);
2249 }
2250
2251 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res,
2252                                   struct io_comp_state *cs)
2253 {
2254         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2255         int cflags = 0;
2256
2257         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2258                 kiocb_end_write(req);
2259
2260         if (res != req->result)
2261                 req_set_fail_links(req);
2262         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2263                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2264         __io_req_complete(req, res, cflags, cs);
2265 }
2266
2267 #ifdef CONFIG_BLOCK
2268 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req, int error)
2269 {
2270         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2271         ssize_t ret = -ECANCELED;
2272         struct iov_iter iter;
2273         int rw;
2274
2275         if (error) {
2276                 ret = error;
2277                 goto end_req;
2278         }
2279
2280         switch (req->opcode) {
2281         case IORING_OP_READV:
2282         case IORING_OP_READ_FIXED:
2283         case IORING_OP_READ:
2284                 rw = READ;
2285                 break;
2286         case IORING_OP_WRITEV:
2287         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2288         case IORING_OP_WRITE:
2289                 rw = WRITE;
2290                 break;
2291         default:
2292                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2293                                 req->opcode);
2294                 goto end_req;
2295         }
2296
2297         if (!req->io) {
2298                 ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2299                 if (ret < 0)
2300                         goto end_req;
2301                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, &iter, false);
2302                 if (!ret)
2303                         return true;
2304                 kfree(iovec);
2305         } else {
2306                 return true;
2307         }
2308 end_req:
2309         req_set_fail_links(req);
2310         io_req_complete(req, ret);
2311         return false;
2312 }
2313 #endif
2314
2315 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req, long res)
2316 {
2317 #ifdef CONFIG_BLOCK
2318         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2319         int ret;
2320
2321         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2322                 return false;
2323         if ((res != -EAGAIN && res != -EOPNOTSUPP) || io_wq_current_is_worker())
2324                 return false;
2325
2326         ret = io_sq_thread_acquire_mm(req->ctx, req);
2327
2328         if (io_resubmit_prep(req, ret)) {
2329                 refcount_inc(&req->refs);
2330                 io_queue_async_work(req);
2331                 return true;
2332         }
2333
2334 #endif
2335         return false;
2336 }
2337
2338 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2339                              struct io_comp_state *cs)
2340 {
2341         if (!io_rw_reissue(req, res))
2342                 io_complete_rw_common(&req->rw.kiocb, res, cs);
2343 }
2344
2345 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2346 {
2347         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2348
2349         __io_complete_rw(req, res, res2, NULL);
2350 }
2351
2352 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2353 {
2354         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2355
2356         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2357                 kiocb_end_write(req);
2358
2359         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2360                 req_set_fail_links(req);
2361
2362         WRITE_ONCE(req->result, res);
2363         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2364         smp_wmb();
2365         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2366 }
2367
2368 /*
2369  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2370  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2371  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2372  * accessing the kiocb cookie.
2373  */
2374 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2375 {
2376         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2377
2378         /*
2379          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2380          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2381          * different devices.
2382          */
2383         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2384                 ctx->poll_multi_file = false;
2385         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2386                 struct io_kiocb *list_req;
2387
2388                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2389                                                 inflight_entry);
2390                 if (list_req->file != req->file)
2391                         ctx->poll_multi_file = true;
2392         }
2393
2394         /*
2395          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2396          * it to the front so we find it first.
2397          */
2398         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2399                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2400         else
2401                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2402
2403         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2404             wq_has_sleeper(&ctx->sqo_wait))
2405                 wake_up(&ctx->sqo_wait);
2406 }
2407
2408 static void __io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2409 {
2410         if (state->has_refs)
2411                 fput_many(state->file, state->has_refs);
2412         state->file = NULL;
2413 }
2414
2415 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2416 {
2417         if (state->file)
2418                 __io_state_file_put(state);
2419 }
2420
2421 /*
2422  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2423  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2424  * has more than one submission.
2425  */
2426 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2427 {
2428         if (!state)
2429                 return fget(fd);
2430
2431         if (state->file) {
2432                 if (state->fd == fd) {
2433                         state->has_refs--;
2434                         state->ios_left--;
2435                         return state->file;
2436                 }
2437                 __io_state_file_put(state);
2438         }
2439         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2440         if (!state->file)
2441                 return NULL;
2442
2443         state->fd = fd;
2444         state->ios_left--;
2445         state->has_refs = state->ios_left;
2446         return state->file;
2447 }
2448
2449 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2450 {
2451 #ifdef CONFIG_BLOCK
2452         return !bdev || queue_is_mq(bdev_get_queue(bdev));
2453 #else
2454         return true;
2455 #endif
2456 }
2457
2458 /*
2459  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2460  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2461  * inline.
2462  */
2463 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2464 {
2465         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2466
2467         if (S_ISBLK(mode)) {
2468                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_bdev))
2469                         return true;
2470                 return false;
2471         }
2472         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2473                 return true;
2474         if (S_ISREG(mode)) {
2475                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2476                     file->f_op != &io_uring_fops)
2477                         return true;
2478                 return false;
2479         }
2480
2481         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2482         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2483                 return true;
2484
2485         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2486                 return false;
2487
2488         if (rw == READ)
2489                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2490
2491         return file->f_op->write_iter != NULL;
2492 }
2493
2494 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2495                       bool force_nonblock)
2496 {
2497         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2498         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2499         unsigned ioprio;
2500         int ret;
2501
2502         if (S_ISREG(file_inode(req->file)->i_mode))
2503                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2504
2505         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2506         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(req->file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2507                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2508                 kiocb->ki_pos = req->file->f_pos;
2509         }
2510         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2511         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2512         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2513         if (unlikely(ret))
2514                 return ret;
2515
2516         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2517         if (ioprio) {
2518                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2519                 if (ret)
2520                         return ret;
2521
2522                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2523         } else
2524                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2525
2526         /* don't allow async punt if RWF_NOWAIT was requested */
2527         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2528                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2529
2530         if (kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT)
2531                 io_get_req_task(req);
2532
2533         if (force_nonblock)
2534                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
2535
2536         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2537                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2538                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2539                         return -EOPNOTSUPP;
2540
2541                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2542                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2543                 req->iopoll_completed = 0;
2544                 io_get_req_task(req);
2545         } else {
2546                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2547                         return -EINVAL;
2548                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2549         }
2550
2551         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2552         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2553         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2554         return 0;
2555 }
2556
2557 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2558 {
2559         switch (ret) {
2560         case -EIOCBQUEUED:
2561                 break;
2562         case -ERESTARTSYS:
2563         case -ERESTARTNOINTR:
2564         case -ERESTARTNOHAND:
2565         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2566                 /*
2567                  * We can't just restart the syscall, since previously
2568                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2569                  * IO with EINTR.
2570                  */
2571                 ret = -EINTR;
2572                 fallthrough;
2573         default:
2574                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2575         }
2576 }
2577
2578 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2579                        struct io_comp_state *cs)
2580 {
2581         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2582
2583         /* add previously done IO, if any */
2584         if (req->io && req->io->rw.bytes_done > 0) {
2585                 if (ret < 0)
2586                         ret = req->io->rw.bytes_done;
2587                 else
2588                         ret += req->io->rw.bytes_done;
2589         }
2590
2591         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2592                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2593         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2594                 __io_complete_rw(req, ret, 0, cs);
2595         else
2596                 io_rw_done(kiocb, ret);
2597 }
2598
2599 static ssize_t io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw,
2600                                struct iov_iter *iter)
2601 {
2602         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2603         size_t len = req->rw.len;
2604         struct io_mapped_ubuf *imu;
2605         u16 index, buf_index;
2606         size_t offset;
2607         u64 buf_addr;
2608
2609         /* attempt to use fixed buffers without having provided iovecs */
2610         if (unlikely(!ctx->user_bufs))
2611                 return -EFAULT;
2612
2613         buf_index = req->buf_index;
2614         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2615                 return -EFAULT;
2616
2617         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2618         imu = &ctx->user_bufs[index];
2619         buf_addr = req->rw.addr;
2620
2621         /* overflow */
2622         if (buf_addr + len < buf_addr)
2623                 return -EFAULT;
2624         /* not inside the mapped region */
2625         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2626                 return -EFAULT;
2627
2628         /*
2629          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2630          * and advance us to the beginning.
2631          */
2632         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2633         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2634
2635         if (offset) {
2636                 /*
2637                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2638                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2639                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2640                  * we know that:
2641                  *
2642                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2643                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2644                  *    first and last bvec
2645                  *
2646                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2647                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2648                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2649                  * since we can just skip the first segment, which may not
2650                  * be PAGE_SIZE aligned.
2651                  */
2652                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2653
2654                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2655                         iov_iter_advance(iter, offset);
2656                 } else {
2657                         unsigned long seg_skip;
2658
2659                         /* skip first vec */
2660                         offset -= bvec->bv_len;
2661                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2662
2663                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2664                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2665                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2666                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2667                 }
2668         }
2669
2670         return len;
2671 }
2672
2673 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2674 {
2675         if (needs_lock)
2676                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2677 }
2678
2679 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2680 {
2681         /*
2682          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2683          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2684          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2685          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2686          */
2687         if (needs_lock)
2688                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2689 }
2690
2691 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2692                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2693                                           bool needs_lock)
2694 {
2695         struct io_buffer *head;
2696
2697         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2698                 return kbuf;
2699
2700         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2701
2702         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2703
2704         head = idr_find(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2705         if (head) {
2706                 if (!list_empty(&head->list)) {
2707                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2708                                                         list);
2709                         list_del(&kbuf->list);
2710                 } else {
2711                         kbuf = head;
2712                         idr_remove(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2713                 }
2714                 if (*len > kbuf->len)
2715                         *len = kbuf->len;
2716         } else {
2717                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2718         }
2719
2720         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2721
2722         return kbuf;
2723 }
2724
2725 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2726                                         bool needs_lock)
2727 {
2728         struct io_buffer *kbuf;
2729         u16 bgid;
2730
2731         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2732         bgid = req->buf_index;
2733         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2734         if (IS_ERR(kbuf))
2735                 return kbuf;
2736         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2737         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2738         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2739 }
2740
2741 #ifdef CONFIG_COMPAT
2742 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2743                                 bool needs_lock)
2744 {
2745         struct compat_iovec __user *uiov;
2746         compat_ssize_t clen;
2747         void __user *buf;
2748         ssize_t len;
2749
2750         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2751         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2752                 return -EFAULT;
2753         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2754                 return -EFAULT;
2755         if (clen < 0)
2756                 return -EINVAL;
2757
2758         len = clen;
2759         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2760         if (IS_ERR(buf))
2761                 return PTR_ERR(buf);
2762         iov[0].iov_base = buf;
2763         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2764         return 0;
2765 }
2766 #endif
2767
2768 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2769                                       bool needs_lock)
2770 {
2771         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2772         void __user *buf;
2773         ssize_t len;
2774
2775         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2776                 return -EFAULT;
2777
2778         len = iov[0].iov_len;
2779         if (len < 0)
2780                 return -EINVAL;
2781         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2782         if (IS_ERR(buf))
2783                 return PTR_ERR(buf);
2784         iov[0].iov_base = buf;
2785         iov[0].iov_len = len;
2786         return 0;
2787 }
2788
2789 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2790                                     bool needs_lock)
2791 {
2792         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2793                 struct io_buffer *kbuf;
2794
2795                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2796                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2797                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2798                 return 0;
2799         }
2800         if (!req->rw.len)
2801                 return 0;
2802         else if (req->rw.len > 1)
2803                 return -EINVAL;
2804
2805 #ifdef CONFIG_COMPAT
2806         if (req->ctx->compat)
2807                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2808 #endif
2809
2810         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2811 }
2812
2813 static ssize_t __io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
2814                                  struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
2815                                  bool needs_lock)
2816 {
2817         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2818         size_t sqe_len = req->rw.len;
2819         ssize_t ret;
2820         u8 opcode;
2821
2822         opcode = req->opcode;
2823         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2824                 *iovec = NULL;
2825                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
2826         }
2827
2828         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
2829         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
2830                 return -EINVAL;
2831
2832         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
2833                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2834                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
2835                         if (IS_ERR(buf))
2836                                 return PTR_ERR(buf);
2837                         req->rw.len = sqe_len;
2838                 }
2839
2840                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
2841                 *iovec = NULL;
2842                 return ret < 0 ? ret : sqe_len;
2843         }
2844
2845         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2846                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
2847                 if (!ret) {
2848                         ret = (*iovec)->iov_len;
2849                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, ret);
2850                 }
2851                 *iovec = NULL;
2852                 return ret;
2853         }
2854
2855 #ifdef CONFIG_COMPAT
2856         if (req->ctx->compat)
2857                 return compat_import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV,
2858                                                 iovec, iter);
2859 #endif
2860
2861         return import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter);
2862 }
2863
2864 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
2865                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
2866                                bool needs_lock)
2867 {
2868         if (!req->io)
2869                 return __io_import_iovec(rw, req, iovec, iter, needs_lock);
2870         *iovec = NULL;
2871         return iov_iter_count(&req->io->rw.iter);
2872 }
2873
2874 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
2875 {
2876         return kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM ? NULL : &kiocb->ki_pos;
2877 }
2878
2879 /*
2880  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
2881  * by looping over ->read() or ->write() manually.
2882  */
2883 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct file *file, struct kiocb *kiocb,
2884                            struct iov_iter *iter)
2885 {
2886         ssize_t ret = 0;
2887
2888         /*
2889          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
2890          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
2891          * the kiocb to be handled from an async context.
2892          */
2893         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2894                 return -EOPNOTSUPP;
2895         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2896                 return -EAGAIN;
2897
2898         while (iov_iter_count(iter)) {
2899                 struct iovec iovec;
2900                 ssize_t nr;
2901
2902                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
2903                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
2904                 } else {
2905                         /* fixed buffers import bvec */
2906                         iovec.iov_base = kmap(iter->bvec->bv_page)
2907                                                 + iter->iov_offset;
2908                         iovec.iov_len = min(iter->count,
2909                                         iter->bvec->bv_len - iter->iov_offset);
2910                 }
2911
2912                 if (rw == READ) {
2913                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
2914                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
2915                 } else {
2916                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
2917                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
2918                 }
2919
2920                 if (iov_iter_is_bvec(iter))
2921                         kunmap(iter->bvec->bv_page);
2922
2923                 if (nr < 0) {
2924                         if (!ret)
2925                                 ret = nr;
2926                         break;
2927                 }
2928                 ret += nr;
2929                 if (nr != iovec.iov_len)
2930                         break;
2931                 iov_iter_advance(iter, nr);
2932         }
2933
2934         return ret;
2935 }
2936
2937 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
2938                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
2939 {
2940         struct io_async_rw *rw = &req->io->rw;
2941
2942         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
2943         rw->free_iovec = NULL;
2944         rw->bytes_done = 0;
2945         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
2946         if (iter->type == ITER_BVEC)
2947                 return;
2948         if (!iovec) {
2949                 unsigned iov_off = 0;
2950
2951                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
2952                 if (iter->iov != fast_iov) {
2953                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
2954                         rw->iter.iov += iov_off;
2955                 }
2956                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
2957                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
2958                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
2959         } else {
2960                 rw->free_iovec = iovec;
2961                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
2962         }
2963 }
2964
2965 static inline int __io_alloc_async_ctx(struct io_kiocb *req)
2966 {
2967         req->io = kmalloc(sizeof(*req->io), GFP_KERNEL);
2968         return req->io == NULL;
2969 }
2970
2971 static int io_alloc_async_ctx(struct io_kiocb *req)
2972 {
2973         if (!io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2974                 return 0;
2975
2976         return  __io_alloc_async_ctx(req);
2977 }
2978
2979 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
2980                              const struct iovec *fast_iov,
2981                              struct iov_iter *iter, bool force)
2982 {
2983         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2984                 return 0;
2985         if (!req->io) {
2986                 if (__io_alloc_async_ctx(req))
2987                         return -ENOMEM;
2988
2989                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
2990         }
2991         return 0;
2992 }
2993
2994 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw,
2995                                    bool force_nonblock)
2996 {
2997         struct io_async_rw *iorw = &req->io->rw;
2998         struct iovec *iov;
2999         ssize_t ret;
3000
3001         iorw->iter.iov = iov = iorw->fast_iov;
3002         ret = __io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, !force_nonblock);
3003         if (unlikely(ret < 0))
3004                 return ret;
3005
3006         iorw->iter.iov = iov;
3007         io_req_map_rw(req, iorw->iter.iov, iorw->fast_iov, &iorw->iter);
3008         return 0;
3009 }
3010
3011 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
3012                         bool force_nonblock)
3013 {
3014         ssize_t ret;
3015
3016         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
3017         if (ret)
3018                 return ret;
3019
3020         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3021                 return -EBADF;
3022
3023         /* either don't need iovec imported or already have it */
3024         if (!req->io || req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3025                 return 0;
3026         return io_rw_prep_async(req, READ, force_nonblock);
3027 }
3028
3029 /*
3030  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3031  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3032  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3033  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3034  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3035  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3036  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3037  * slow path.
3038  */
3039 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3040                              int sync, void *arg)
3041 {
3042         struct wait_page_queue *wpq;
3043         struct io_kiocb *req = wait->private;
3044         struct wait_page_key *key = arg;
3045         int ret;
3046
3047         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3048
3049         if (!wake_page_match(wpq, key))
3050                 return 0;
3051
3052         list_del_init(&wait->entry);
3053
3054         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
3055         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
3056
3057         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3058         refcount_inc(&req->refs);
3059         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work, true);
3060         if (unlikely(ret)) {
3061                 struct task_struct *tsk;
3062
3063                 /* queue just for cancelation */
3064                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
3065                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
3066                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
3067                 wake_up_process(tsk);
3068         }
3069         return 1;
3070 }
3071
3072 /*
3073  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3074  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3075  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3076  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3077  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3078  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3079  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3080  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3081  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3082  * async worker threads for a blocking retry.
3083  */
3084 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3085 {
3086         struct wait_page_queue *wait = &req->io->rw.wpq;
3087         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3088
3089         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3090         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3091                 return false;
3092
3093         /* Only for buffered IO */
3094         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3095                 return false;
3096
3097         /*
3098          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3099          * support callback based unlocks
3100          */
3101         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3102                 return false;
3103
3104         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3105         wait->wait.private = req;
3106         wait->wait.flags = 0;
3107         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3108         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3109         kiocb->ki_waitq = wait;
3110
3111         io_get_req_task(req);
3112         return true;
3113 }
3114
3115 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3116 {
3117         if (req->file->f_op->read_iter)
3118                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3119         else if (req->file->f_op->read)
3120                 return loop_rw_iter(READ, req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3121         else
3122                 return -EINVAL;
3123 }
3124
3125 static int io_read(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3126                    struct io_comp_state *cs)
3127 {
3128         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3129         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3130         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3131         ssize_t io_size, ret, ret2;
3132         size_t iov_count;
3133         bool no_async;
3134
3135         if (req->io)
3136                 iter = &req->io->rw.iter;
3137
3138         ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3139         if (ret < 0)
3140                 return ret;
3141         iov_count = iov_iter_count(iter);
3142         io_size = ret;
3143         req->result = io_size;
3144         ret = 0;
3145
3146         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3147         if (!force_nonblock)
3148                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3149
3150         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3151         no_async = force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ);
3152         if (no_async)
3153                 goto copy_iov;
3154
3155         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), iov_count);
3156         if (unlikely(ret))
3157                 goto out_free;
3158
3159         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3160
3161         if (!ret) {
3162                 goto done;
3163         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3164                 ret = 0;
3165                 goto out_free;
3166         } else if (ret == -EAGAIN) {
3167                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3168                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3169                         goto done;
3170                 /* no retry on NONBLOCK marked file */
3171                 if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
3172                         goto done;
3173                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3174                 iov_iter_revert(iter, iov_count - iov_iter_count(iter));
3175                 ret = 0;
3176                 goto copy_iov;
3177         } else if (ret < 0) {
3178                 /* make sure -ERESTARTSYS -> -EINTR is done */
3179                 goto done;
3180         }
3181
3182         /* read it all, or we did blocking attempt. no retry. */
3183         if (!iov_iter_count(iter) || !force_nonblock ||
3184             (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
3185                 goto done;
3186
3187         io_size -= ret;
3188 copy_iov:
3189         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3190         if (ret2) {
3191                 ret = ret2;
3192                 goto out_free;
3193         }
3194         if (no_async)
3195                 return -EAGAIN;
3196         /* it's copied and will be cleaned with ->io */
3197         iovec = NULL;
3198         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3199         iter = &req->io->rw.iter;
3200 retry:
3201         req->io->rw.bytes_done += ret;
3202         /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3203         if (!io_rw_should_retry(req)) {
3204                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3205                 return -EAGAIN;
3206         }
3207
3208         /*
3209          * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If we
3210          * get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the desired
3211          * page gets unlocked. We can also get a partial read here, and if we
3212          * do, then just retry at the new offset.
3213          */
3214         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3215         if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3216                 ret = 0;
3217                 goto out_free;
3218         } else if (ret > 0 && ret < io_size) {
3219                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3220                 goto retry;
3221         }
3222 done:
3223         kiocb_done(kiocb, ret, cs);
3224         ret = 0;
3225 out_free:
3226         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3227         if (iovec)
3228                 kfree(iovec);
3229         return ret;
3230 }
3231
3232 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
3233                          bool force_nonblock)
3234 {
3235         ssize_t ret;
3236
3237         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
3238         if (ret)
3239                 return ret;
3240
3241         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3242                 return -EBADF;
3243
3244         /* either don't need iovec imported or already have it */
3245         if (!req->io || req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3246                 return 0;
3247         return io_rw_prep_async(req, WRITE, force_nonblock);
3248 }
3249
3250 static int io_write(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3251                     struct io_comp_state *cs)
3252 {
3253         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3254         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3255         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3256         size_t iov_count;
3257         ssize_t ret, ret2, io_size;
3258
3259         if (req->io)
3260                 iter = &req->io->rw.iter;
3261
3262         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3263         if (ret < 0)
3264                 return ret;
3265         iov_count = iov_iter_count(iter);
3266         io_size = ret;
3267         req->result = io_size;
3268
3269         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3270         if (!force_nonblock)
3271                 req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3272
3273         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3274         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3275                 goto copy_iov;
3276
3277         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3278         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3279             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3280                 goto copy_iov;
3281
3282         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), iov_count);
3283         if (unlikely(ret))
3284                 goto out_free;
3285
3286         /*
3287          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3288          * which will be released by another thread in
3289          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3290          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3291          * we return to userspace.
3292          */
3293         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3294                 __sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb,
3295                                         SB_FREEZE_WRITE, true);
3296                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3297                                         SB_FREEZE_WRITE);
3298         }
3299         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3300
3301         if (req->file->f_op->write_iter)
3302                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3303         else if (req->file->f_op->write)
3304                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req->file, kiocb, iter);
3305         else
3306                 ret2 = -EINVAL;
3307
3308         /*
3309          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3310          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3311          */
3312         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3313                 ret2 = -EAGAIN;
3314         /* no retry on NONBLOCK marked file */
3315         if (ret2 == -EAGAIN && (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
3316                 goto done;
3317         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3318                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3319                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3320                         goto copy_iov;
3321 done:
3322                 kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3323         } else {
3324 copy_iov:
3325                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3326                 iov_iter_revert(iter, iov_count - iov_iter_count(iter));
3327                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3328                 if (!ret)
3329                         return -EAGAIN;
3330         }
3331 out_free:
3332         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3333         if (iovec)
3334                 kfree(iovec);
3335         return ret;
3336 }
3337
3338 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3339                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3340 {
3341         struct io_splice* sp = &req->splice;
3342         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3343         int ret;
3344
3345         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3346                 return 0;
3347         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3348                 return -EINVAL;
3349
3350         sp->file_in = NULL;
3351         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3352         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3353
3354         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3355                 return -EINVAL;
3356
3357         ret = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in), &sp->file_in,
3358                           (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3359         if (ret)
3360                 return ret;
3361         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3362
3363         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3364                 /*
3365                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3366                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3367                  */
3368                 io_req_init_async(req);
3369                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3370         }
3371
3372         return 0;
3373 }
3374
3375 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3376                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3377 {
3378         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3379                 return -EINVAL;
3380         return __io_splice_prep(req, sqe);
3381 }
3382
3383 static int io_tee(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3384 {
3385         struct io_splice *sp = &req->splice;
3386         struct file *in = sp->file_in;
3387         struct file *out = sp->file_out;
3388         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3389         long ret = 0;
3390
3391         if (force_nonblock)
3392                 return -EAGAIN;
3393         if (sp->len)
3394                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3395
3396         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3397         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3398
3399         if (ret != sp->len)
3400                 req_set_fail_links(req);
3401         io_req_complete(req, ret);
3402         return 0;
3403 }
3404
3405 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3406 {
3407         struct io_splice* sp = &req->splice;
3408
3409         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3410         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3411         return __io_splice_prep(req, sqe);
3412 }
3413
3414 static int io_splice(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3415 {
3416         struct io_splice *sp = &req->splice;
3417         struct file *in = sp->file_in;
3418         struct file *out = sp->file_out;
3419         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3420         loff_t *poff_in, *poff_out;
3421         long ret = 0;
3422
3423         if (force_nonblock)
3424                 return -EAGAIN;
3425
3426         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3427         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3428
3429         if (sp->len)
3430                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3431
3432         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3433         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3434
3435         if (ret != sp->len)
3436                 req_set_fail_links(req);
3437         io_req_complete(req, ret);
3438         return 0;
3439 }
3440
3441 /*
3442  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3443  */
3444 static int io_nop(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
3445 {
3446         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3447
3448         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3449                 return -EINVAL;
3450
3451         __io_req_complete(req, 0, 0, cs);
3452         return 0;
3453 }
3454
3455 static int io_prep_fsync(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3456 {
3457         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3458
3459         if (!req->file)
3460                 return -EBADF;
3461
3462         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3463                 return -EINVAL;
3464         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3465                 return -EINVAL;
3466
3467         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3468         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3469                 return -EINVAL;
3470
3471         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3472         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3473         return 0;
3474 }
3475
3476 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3477 {
3478         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3479         int ret;
3480
3481         /* fsync always requires a blocking context */
3482         if (force_nonblock)
3483                 return -EAGAIN;
3484
3485         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3486                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3487                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3488         if (ret < 0)
3489                 req_set_fail_links(req);
3490         io_req_complete(req, ret);
3491         return 0;
3492 }
3493
3494 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3495                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3496 {
3497         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3498                 return -EINVAL;
3499         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3500                 return -EINVAL;
3501
3502         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3503         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3504         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3505         return 0;
3506 }
3507
3508 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3509 {
3510         int ret;
3511
3512         /* fallocate always requiring blocking context */
3513         if (force_nonblock)
3514                 return -EAGAIN;
3515         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3516                                 req->sync.len);
3517         if (ret < 0)
3518                 req_set_fail_links(req);
3519         io_req_complete(req, ret);
3520         return 0;
3521 }
3522
3523 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3524 {
3525         const char __user *fname;
3526         int ret;
3527
3528         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3529                 return -EINVAL;
3530         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3531                 return -EBADF;
3532
3533         /* open.how should be already initialised */
3534         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3535                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3536
3537         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3538         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3539         req->open.filename = getname(fname);
3540         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3541                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3542                 req->open.filename = NULL;
3543                 return ret;
3544         }
3545         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3546         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3547         return 0;
3548 }
3549
3550 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3551 {
3552         u64 flags, mode;
3553
3554         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3555                 return -EINVAL;
3556         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3557                 return 0;
3558         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3559         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3560         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3561         return __io_openat_prep(req, sqe);
3562 }
3563
3564 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3565 {
3566         struct open_how __user *how;
3567         size_t len;
3568         int ret;
3569
3570         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3571                 return -EINVAL;
3572         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3573                 return 0;
3574         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3575         len = READ_ONCE(sqe->len);
3576         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3577                 return -EINVAL;
3578
3579         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3580                                         len);
3581         if (ret)
3582                 return ret;
3583
3584         return __io_openat_prep(req, sqe);
3585 }
3586
3587 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3588 {
3589         struct open_flags op;
3590         struct file *file;
3591         int ret;
3592
3593         if (force_nonblock)
3594                 return -EAGAIN;
3595
3596         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3597         if (ret)
3598                 goto err;
3599
3600         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3601         if (ret < 0)
3602                 goto err;
3603
3604         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3605         if (IS_ERR(file)) {
3606                 put_unused_fd(ret);
3607                 ret = PTR_ERR(file);
3608         } else {
3609                 fsnotify_open(file);
3610                 fd_install(ret, file);
3611         }
3612 err:
3613         putname(req->open.filename);
3614         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3615         if (ret < 0)
3616                 req_set_fail_links(req);
3617         io_req_complete(req, ret);
3618         return 0;
3619 }
3620
3621 static int io_openat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3622 {
3623         return io_openat2(req, force_nonblock);
3624 }
3625
3626 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3627                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3628 {
3629         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3630         u64 tmp;
3631
3632         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3633                 return -EINVAL;
3634
3635         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3636         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3637                 return -EINVAL;
3638
3639         memset(p, 0, sizeof(*p));
3640         p->nbufs = tmp;
3641         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3642         return 0;
3643 }
3644
3645 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3646                                int bgid, unsigned nbufs)
3647 {
3648         unsigned i = 0;
3649
3650         /* shouldn't happen */
3651         if (!nbufs)
3652                 return 0;
3653
3654         /* the head kbuf is the list itself */
3655         while (!list_empty(&buf->list)) {
3656                 struct io_buffer *nxt;
3657
3658                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3659                 list_del(&nxt->list);
3660                 kfree(nxt);
3661                 if (++i == nbufs)
3662                         return i;
3663         }
3664         i++;
3665         kfree(buf);
3666         idr_remove(&ctx->io_buffer_idr, bgid);
3667
3668         return i;
3669 }
3670
3671 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3672                              struct io_comp_state *cs)
3673 {
3674         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3675         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3676         struct io_buffer *head;
3677         int ret = 0;
3678
3679         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3680
3681         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3682
3683         ret = -ENOENT;
3684         head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3685         if (head)
3686                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3687
3688         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3689         if (ret < 0)
3690                 req_set_fail_links(req);
3691         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3692         return 0;
3693 }
3694
3695 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3696                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3697 {
3698         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3699         u64 tmp;
3700
3701         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3702                 return -EINVAL;
3703
3704         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3705         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3706                 return -E2BIG;
3707         p->nbufs = tmp;
3708         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3709         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3710
3711         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), (p->len * p->nbufs)))
3712                 return -EFAULT;
3713
3714         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3715         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3716         if (tmp > USHRT_MAX)
3717                 return -E2BIG;
3718         p->bid = tmp;
3719         return 0;
3720 }
3721
3722 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3723 {
3724         struct io_buffer *buf;
3725         u64 addr = pbuf->addr;
3726         int i, bid = pbuf->bid;
3727
3728         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3729                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3730                 if (!buf)
3731                         break;
3732
3733                 buf->addr = addr;
3734                 buf->len = pbuf->len;
3735                 buf->bid = bid;
3736                 addr += pbuf->len;
3737                 bid++;
3738                 if (!*head) {
3739                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
3740                         *head = buf;
3741                 } else {
3742                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
3743                 }
3744         }
3745
3746         return i ? i : -ENOMEM;
3747 }
3748
3749 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3750                               struct io_comp_state *cs)
3751 {
3752         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3753         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3754         struct io_buffer *head, *list;
3755         int ret = 0;
3756
3757         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3758
3759         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3760
3761         list = head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3762
3763         ret = io_add_buffers(p, &head);
3764         if (ret < 0)
3765                 goto out;
3766
3767         if (!list) {
3768                 ret = idr_alloc(&ctx->io_buffer_idr, head, p->bgid, p->bgid + 1,
3769                                         GFP_KERNEL);
3770                 if (ret < 0) {
3771                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
3772                         goto out;
3773                 }
3774         }
3775 out:
3776         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3777         if (ret < 0)
3778                 req_set_fail_links(req);
3779         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3780         return 0;
3781 }
3782
3783 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
3784                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3785 {
3786 #if defined(CONFIG_EPOLL)
3787         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3788                 return -EINVAL;
3789         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
3790                 return -EINVAL;
3791
3792         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3793         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
3794         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
3795
3796         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
3797                 struct epoll_event __user *ev;
3798
3799                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3800                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
3801                         return -EFAULT;
3802         }
3803
3804         return 0;
3805 #else
3806         return -EOPNOTSUPP;
3807 #endif
3808 }
3809
3810 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3811                         struct io_comp_state *cs)
3812 {
3813 #if defined(CONFIG_EPOLL)
3814         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
3815         int ret;
3816
3817         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
3818         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3819                 return -EAGAIN;
3820
3821         if (ret < 0)
3822                 req_set_fail_links(req);
3823         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3824         return 0;
3825 #else
3826         return -EOPNOTSUPP;
3827 #endif
3828 }
3829
3830 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3831 {
3832 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
3833         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
3834                 return -EINVAL;
3835         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3836                 return -EINVAL;
3837
3838         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3839         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
3840         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
3841         return 0;
3842 #else
3843         return -EOPNOTSUPP;
3844 #endif
3845 }
3846
3847 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3848 {
3849 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
3850         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
3851         int ret;
3852
3853         if (force_nonblock)
3854                 return -EAGAIN;
3855
3856         ret = do_madvise(ma->addr, ma->len, ma->advice);
3857         if (ret < 0)
3858                 req_set_fail_links(req);
3859         io_req_complete(req, ret);
3860         return 0;
3861 #else
3862         return -EOPNOTSUPP;
3863 #endif
3864 }
3865
3866 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3867 {
3868         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
3869                 return -EINVAL;
3870         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3871                 return -EINVAL;
3872
3873         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
3874         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
3875         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
3876         return 0;
3877 }
3878
3879 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3880 {
3881         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
3882         int ret;
3883
3884         if (force_nonblock) {
3885                 switch (fa->advice) {
3886                 case POSIX_FADV_NORMAL:
3887                 case POSIX_FADV_RANDOM:
3888                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
3889                         break;
3890                 default:
3891                         return -EAGAIN;
3892                 }
3893         }
3894
3895         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
3896         if (ret < 0)
3897                 req_set_fail_links(req);
3898         io_req_complete(req, ret);
3899         return 0;
3900 }
3901
3902 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3903 {
3904         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
3905                 return -EINVAL;
3906         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3907                 return -EINVAL;
3908         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
3909                 return -EBADF;
3910
3911         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3912         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
3913         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3914         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3915         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
3916
3917         return 0;
3918 }
3919
3920 static int io_statx(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3921 {
3922         struct io_statx *ctx = &req->statx;
3923         int ret;
3924
3925         if (force_nonblock) {
3926                 /* only need file table for an actual valid fd */
3927                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
3928                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
3929                 return -EAGAIN;
3930         }
3931
3932         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
3933                        ctx->buffer);
3934
3935         if (ret < 0)
3936                 req_set_fail_links(req);
3937         io_req_complete(req, ret);
3938         return 0;
3939 }
3940
3941 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3942 {
3943         /*
3944          * If we queue this for async, it must not be cancellable. That would
3945          * leave the 'file' in an undeterminate state, and here need to modify
3946          * io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3947          */
3948         io_req_init_async(req);
3949         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NO_CANCEL;
3950
3951         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3952                 return -EINVAL;
3953         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
3954             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
3955                 return -EINVAL;
3956         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
3957                 return -EBADF;
3958
3959         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
3960         if ((req->file && req->file->f_op == &io_uring_fops) ||
3961             req->close.fd == req->ctx->ring_fd)
3962                 return -EBADF;
3963
3964         req->close.put_file = NULL;
3965         return 0;
3966 }
3967
3968 static int io_close(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3969                     struct io_comp_state *cs)
3970 {
3971         struct io_close *close = &req->close;
3972         int ret;
3973
3974         /* might be already done during nonblock submission */
3975         if (!close->put_file) {
3976                 ret = __close_fd_get_file(close->fd, &close->put_file);
3977                 if (ret < 0)
3978                         return (ret == -ENOENT) ? -EBADF : ret;
3979         }
3980
3981         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
3982         if (close->put_file->f_op->flush && force_nonblock) {
3983                 /* was never set, but play safe */
3984                 req->flags &= ~REQ_F_NOWAIT;
3985                 /* avoid grabbing files - we don't need the files */
3986                 req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
3987                 return -EAGAIN;
3988         }
3989
3990         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
3991         ret = filp_close(close->put_file, req->work.files);
3992         if (ret < 0)
3993                 req_set_fail_links(req);
3994         fput(close->put_file);
3995         close->put_file = NULL;
3996         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3997         return 0;
3998 }
3999
4000 static int io_prep_sfr(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4001 {
4002         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4003
4004         if (!req->file)
4005                 return -EBADF;
4006
4007         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4008                 return -EINVAL;
4009         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4010                 return -EINVAL;
4011
4012         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4013         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4014         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4015         return 0;
4016 }
4017
4018 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4019 {
4020         int ret;
4021
4022         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4023         if (force_nonblock)
4024                 return -EAGAIN;
4025
4026         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4027                                 req->sync.flags);
4028         if (ret < 0)
4029                 req_set_fail_links(req);
4030         io_req_complete(req, ret);
4031         return 0;
4032 }
4033
4034 #if defined(CONFIG_NET)
4035 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4036                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4037 {
4038         if (req->io)
4039                 return -EAGAIN;
4040         if (io_alloc_async_ctx(req)) {
4041                 if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4042                         kfree(kmsg->iov);
4043                 return -ENOMEM;
4044         }
4045         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4046         memcpy(&req->io->msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4047         return -EAGAIN;
4048 }
4049
4050 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4051                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4052 {
4053         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4054         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4055         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4056                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->iov);
4057 }
4058
4059 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4060 {
4061         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4062         struct io_async_ctx *io = req->io;
4063         int ret;
4064
4065         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4066                 return -EINVAL;
4067
4068         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4069         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4070         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4071
4072 #ifdef CONFIG_COMPAT
4073         if (req->ctx->compat)
4074                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4075 #endif
4076
4077         if (!io || req->opcode == IORING_OP_SEND)
4078                 return 0;
4079         /* iovec is already imported */
4080         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
4081                 return 0;
4082
4083         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &io->msg);
4084         if (!ret)
4085                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4086         return ret;
4087 }
4088
4089 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4090                       struct io_comp_state *cs)
4091 {
4092         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4093         struct socket *sock;
4094         unsigned flags;
4095         int ret;
4096
4097         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4098         if (unlikely(!sock))
4099                 return ret;
4100
4101         if (req->io) {
4102                 kmsg = &req->io->msg;
4103                 kmsg->msg.msg_name = &req->io->msg.addr;
4104                 /* if iov is set, it's allocated already */
4105                 if (!kmsg->iov)
4106                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4107                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4108         } else {
4109                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4110                 if (ret)
4111                         return ret;
4112                 kmsg = &iomsg;
4113         }
4114
4115         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4116         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4117                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4118         else if (force_nonblock)
4119                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4120
4121         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4122         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4123                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4124         if (ret == -ERESTARTSYS)
4125                 ret = -EINTR;
4126
4127         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4128                 kfree(kmsg->iov);
4129         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4130         if (ret < 0)
4131                 req_set_fail_links(req);
4132         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4133         return 0;
4134 }
4135
4136 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4137                    struct io_comp_state *cs)
4138 {
4139         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4140         struct msghdr msg;
4141         struct iovec iov;
4142         struct socket *sock;
4143         unsigned flags;
4144         int ret;
4145
4146         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4147         if (unlikely(!sock))
4148                 return ret;
4149
4150         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4151         if (unlikely(ret))
4152                 return ret;;
4153
4154         msg.msg_name = NULL;
4155         msg.msg_control = NULL;
4156         msg.msg_controllen = 0;
4157         msg.msg_namelen = 0;
4158
4159         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4160         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4161                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4162         else if (force_nonblock)
4163                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4164
4165         msg.msg_flags = flags;
4166         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4167         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4168                 return -EAGAIN;
4169         if (ret == -ERESTARTSYS)
4170                 ret = -EINTR;
4171
4172         if (ret < 0)
4173                 req_set_fail_links(req);
4174         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4175         return 0;
4176 }
4177
4178 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4179                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4180 {
4181         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4182         struct iovec __user *uiov;
4183         size_t iov_len;
4184         int ret;
4185
4186         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4187                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4188         if (ret)
4189                 return ret;
4190
4191         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4192                 if (iov_len > 1)
4193                         return -EINVAL;
4194                 if (copy_from_user(iomsg->iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4195                         return -EFAULT;
4196                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4197                 iov_iter_init(&iomsg->msg.msg_iter, READ, iomsg->iov, 1,
4198                                 sr->len);
4199                 iomsg->iov = NULL;
4200         } else {
4201                 ret = import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4202                                         &iomsg->iov, &iomsg->msg.msg_iter);
4203                 if (ret > 0)
4204                         ret = 0;
4205         }
4206
4207         return ret;
4208 }
4209
4210 #ifdef CONFIG_COMPAT
4211 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4212                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4213 {
4214         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4215         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4216         struct compat_iovec __user *uiov;
4217         compat_uptr_t ptr;
4218         compat_size_t len;
4219         int ret;
4220
4221         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4222         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4223                                         &ptr, &len);
4224         if (ret)
4225                 return ret;
4226
4227         uiov = compat_ptr(ptr);
4228         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4229                 compat_ssize_t clen;
4230
4231                 if (len > 1)
4232                         return -EINVAL;
4233                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4234                         return -EFAULT;
4235                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4236                         return -EFAULT;
4237                 if (clen < 0)
4238                         return -EINVAL;
4239                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4240                 iomsg->iov = NULL;
4241         } else {
4242                 ret = compat_import_iovec(READ, uiov, len, UIO_FASTIOV,
4243                                                 &iomsg->iov,
4244                                                 &iomsg->msg.msg_iter);
4245                 if (ret < 0)
4246                         return ret;
4247         }
4248
4249         return 0;
4250 }
4251 #endif
4252
4253 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4254                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4255 {
4256         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4257         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4258
4259 #ifdef CONFIG_COMPAT
4260         if (req->ctx->compat)
4261                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4262 #endif
4263
4264         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4265 }
4266
4267 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4268                                                bool needs_lock)
4269 {
4270         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4271         struct io_buffer *kbuf;
4272
4273         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4274         if (IS_ERR(kbuf))
4275                 return kbuf;
4276
4277         sr->kbuf = kbuf;
4278         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4279         return kbuf;
4280 }
4281
4282 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4283 {
4284         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4285 }
4286
4287 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4288                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4289 {
4290         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4291         struct io_async_ctx *io = req->io;
4292         int ret;
4293
4294         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4295                 return -EINVAL;
4296
4297         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4298         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4299         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4300         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4301
4302 #ifdef CONFIG_COMPAT
4303         if (req->ctx->compat)
4304                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4305 #endif
4306
4307         if (!io || req->opcode == IORING_OP_RECV)
4308                 return 0;
4309         /* iovec is already imported */
4310         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
4311                 return 0;
4312
4313         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &io->msg);
4314         if (!ret)
4315                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4316         return ret;
4317 }
4318
4319 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4320                       struct io_comp_state *cs)
4321 {
4322         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4323         struct socket *sock;
4324         struct io_buffer *kbuf;
4325         unsigned flags;
4326         int ret, cflags = 0;
4327
4328         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4329         if (unlikely(!sock))
4330                 return ret;
4331
4332         if (req->io) {
4333                 kmsg = &req->io->msg;
4334                 kmsg->msg.msg_name = &req->io->msg.addr;
4335                 /* if iov is set, it's allocated already */
4336                 if (!kmsg->iov)
4337                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4338                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4339         } else {
4340                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4341                 if (ret)
4342                         return ret;
4343                 kmsg = &iomsg;
4344         }
4345
4346         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4347                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4348                 if (IS_ERR(kbuf))
4349                         return PTR_ERR(kbuf);
4350                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4351                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->iov,
4352                                 1, req->sr_msg.len);
4353         }
4354
4355         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4356         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4357                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4358         else if (force_nonblock)
4359                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4360
4361         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4362                                         kmsg->uaddr, flags);
4363         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4364                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4365         if (ret == -ERESTARTSYS)
4366                 ret = -EINTR;
4367
4368         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4369                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4370         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4371                 kfree(kmsg->iov);
4372         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4373         if (ret < 0)
4374                 req_set_fail_links(req);
4375         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4376         return 0;
4377 }
4378
4379 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4380                    struct io_comp_state *cs)
4381 {
4382         struct io_buffer *kbuf;
4383         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4384         struct msghdr msg;
4385         void __user *buf = sr->buf;
4386         struct socket *sock;
4387         struct iovec iov;
4388         unsigned flags;
4389         int ret, cflags = 0;
4390
4391         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4392         if (unlikely(!sock))
4393                 return ret;
4394
4395         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4396                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4397                 if (IS_ERR(kbuf))
4398                         return PTR_ERR(kbuf);
4399                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4400         }
4401
4402         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4403         if (unlikely(ret))
4404                 goto out_free;
4405
4406         msg.msg_name = NULL;
4407         msg.msg_control = NULL;
4408         msg.msg_controllen = 0;
4409         msg.msg_namelen = 0;
4410         msg.msg_iocb = NULL;
4411         msg.msg_flags = 0;
4412
4413         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4414         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4415                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4416         else if (force_nonblock)
4417                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4418
4419         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4420         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4421                 return -EAGAIN;
4422         if (ret == -ERESTARTSYS)
4423                 ret = -EINTR;
4424 out_free:
4425         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4426                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4427         if (ret < 0)
4428                 req_set_fail_links(req);
4429         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4430         return 0;
4431 }
4432
4433 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4434 {
4435         struct io_accept *accept = &req->accept;
4436
4437         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4438                 return -EINVAL;
4439         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4440                 return -EINVAL;
4441
4442         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4443         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4444         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4445         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4446         return 0;
4447 }
4448
4449 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4450                      struct io_comp_state *cs)
4451 {
4452         struct io_accept *accept = &req->accept;
4453         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4454         int ret;
4455
4456         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4457                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4458
4459         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4460                                         accept->addr_len, accept->flags,
4461                                         accept->nofile);
4462         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4463                 return -EAGAIN;
4464         if (ret < 0) {
4465                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4466                         ret = -EINTR;
4467                 req_set_fail_links(req);
4468         }
4469         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4470         return 0;
4471 }
4472
4473 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4474 {
4475         struct io_connect *conn = &req->connect;
4476         struct io_async_ctx *io = req->io;
4477
4478         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4479                 return -EINVAL;
4480         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4481                 return -EINVAL;
4482
4483         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4484         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4485
4486         if (!io)
4487                 return 0;
4488
4489         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len,
4490                                         &io->connect.address);
4491 }
4492
4493 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4494                       struct io_comp_state *cs)
4495 {
4496         struct io_async_ctx __io, *io;
4497         unsigned file_flags;
4498         int ret;
4499
4500         if (req->io) {
4501                 io = req->io;
4502         } else {
4503                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4504                                                 req->connect.addr_len,
4505                                                 &__io.connect.address);
4506                 if (ret)
4507                         goto out;
4508                 io = &__io;
4509         }
4510
4511         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4512
4513         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->connect.address,
4514                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4515         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4516                 if (req->io)
4517                         return -EAGAIN;
4518                 if (io_alloc_async_ctx(req)) {
4519                         ret = -ENOMEM;
4520                         goto out;
4521                 }
4522                 memcpy(&req->io->connect, &__io.connect, sizeof(__io.connect));
4523                 return -EAGAIN;
4524         }
4525         if (ret == -ERESTARTSYS)
4526                 ret = -EINTR;
4527 out:
4528         if (ret < 0)
4529                 req_set_fail_links(req);
4530         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4531         return 0;
4532 }
4533 #else /* !CONFIG_NET */
4534 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4535 {
4536         return -EOPNOTSUPP;
4537 }
4538
4539 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4540                       struct io_comp_state *cs)
4541 {
4542         return -EOPNOTSUPP;
4543 }
4544
4545 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4546                    struct io_comp_state *cs)
4547 {
4548         return -EOPNOTSUPP;
4549 }
4550
4551 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4552                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4553 {
4554         return -EOPNOTSUPP;
4555 }
4556
4557 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4558                       struct io_comp_state *cs)
4559 {
4560         return -EOPNOTSUPP;
4561 }
4562
4563 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4564                    struct io_comp_state *cs)
4565 {
4566         return -EOPNOTSUPP;
4567 }
4568
4569 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4570 {
4571         return -EOPNOTSUPP;
4572 }
4573
4574 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4575                      struct io_comp_state *cs)
4576 {
4577         return -EOPNOTSUPP;
4578 }
4579
4580 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4581 {
4582         return -EOPNOTSUPP;
4583 }
4584
4585 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4586                       struct io_comp_state *cs)
4587 {
4588         return -EOPNOTSUPP;
4589 }
4590 #endif /* CONFIG_NET */
4591
4592 struct io_poll_table {
4593         struct poll_table_struct pt;
4594         struct io_kiocb *req;
4595         int error;
4596 };
4597
4598 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4599                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4600 {
4601         bool twa_signal_ok;
4602         int ret;
4603
4604         /* for instances that support it check for an event match first: */
4605         if (mask && !(mask & poll->events))
4606                 return 0;
4607
4608         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4609
4610         list_del_init(&poll->wait.entry);
4611
4612         req->result = mask;
4613         init_task_work(&req->task_work, func);
4614         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
4615
4616         /*
4617          * If we using the signalfd wait_queue_head for this wakeup, then
4618          * it's not safe to use TWA_SIGNAL as we could be recursing on the
4619          * tsk->sighand->siglock on doing the wakeup. Should not be needed
4620          * either, as the normal wakeup will suffice.
4621          */
4622         twa_signal_ok = (poll->head != &req->task->sighand->signalfd_wqh);
4623
4624         /*
4625          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4626          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4627          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4628          * have the needed state needed for it anyway.
4629          */
4630         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work, twa_signal_ok);
4631         if (unlikely(ret)) {
4632                 struct task_struct *tsk;
4633
4634                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4635                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
4636                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
4637                 wake_up_process(tsk);
4638         }
4639         return 1;
4640 }
4641
4642 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4643         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4644 {
4645         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4646
4647         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4648                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4649
4650                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4651         }
4652
4653         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4654         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4655                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4656                 return true;
4657         }
4658
4659         return false;
4660 }
4661
4662 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4663 {
4664         /* pure poll stashes this in ->io, poll driven retry elsewhere */
4665         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4666                 return (struct io_poll_iocb *) req->io;
4667         return req->apoll->double_poll;
4668 }
4669
4670 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4671 {
4672         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4673                 return &req->poll;
4674         return &req->apoll->poll;
4675 }
4676
4677 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4678 {
4679         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4680
4681         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4682
4683         if (poll && poll->head) {
4684                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4685
4686                 spin_lock(&head->lock);
4687                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4688                 if (poll->wait.private)
4689                         refcount_dec(&req->refs);
4690                 poll->head = NULL;
4691                 spin_unlock(&head->lock);
4692         }
4693 }
4694
4695 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4696 {
4697         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4698
4699         io_poll_remove_double(req);
4700         req->poll.done = true;
4701         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
4702         io_commit_cqring(ctx);
4703 }
4704
4705 static void io_poll_task_handler(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
4706 {
4707         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4708
4709         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4710                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4711                 return;
4712         }
4713
4714         hash_del(&req->hash_node);
4715         io_poll_complete(req, req->result, 0);
4716         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
4717         *nxt = io_put_req_find_next(req);
4718         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4719
4720         io_cqring_ev_posted(ctx);
4721 }
4722
4723 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4724 {
4725         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4726         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4727         struct io_kiocb *nxt = NULL;
4728
4729         io_poll_task_handler(req, &nxt);
4730         if (nxt)
4731                 __io_req_task_submit(nxt);
4732         percpu_ref_put(&ctx->refs);
4733 }
4734
4735 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4736                                int sync, void *key)
4737 {
4738         struct io_kiocb *req = wait->private;
4739         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4740         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4741
4742         /* for instances that support it check for an event match first: */
4743         if (mask && !(mask & poll->events))
4744                 return 0;
4745
4746         if (poll && poll->head) {
4747                 bool done;
4748
4749                 spin_lock(&poll->head->lock);
4750                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4751                 if (!done)
4752                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4753                 /* make sure double remove sees this as being gone */
4754                 wait->private = NULL;
4755                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4756                 if (!done)
4757                         __io_async_wake(req, poll, mask, io_poll_task_func);
4758         }
4759         refcount_dec(&req->refs);
4760         return 1;
4761 }
4762
4763 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
4764                               wait_queue_func_t wake_func)
4765 {
4766         poll->head = NULL;
4767         poll->done = false;
4768         poll->canceled = false;
4769         poll->events = events;
4770         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
4771         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
4772 }
4773
4774 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
4775                             struct wait_queue_head *head,
4776                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
4777 {
4778         struct io_kiocb *req = pt->req;
4779
4780         /*
4781          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
4782          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
4783          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
4784          */
4785         if (unlikely(poll->head)) {
4786                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
4787                 if (*poll_ptr) {
4788                         pt->error = -EINVAL;
4789                         return;
4790                 }
4791                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
4792                 if (!poll) {
4793                         pt->error = -ENOMEM;
4794                         return;
4795                 }
4796                 io_init_poll_iocb(poll, req->poll.events, io_poll_double_wake);
4797                 refcount_inc(&req->refs);
4798                 poll->wait.private = req;
4799                 *poll_ptr = poll;
4800         }
4801
4802         pt->error = 0;
4803         poll->head = head;
4804
4805         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
4806                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
4807         else
4808                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
4809 }
4810
4811 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
4812                                struct poll_table_struct *p)
4813 {
4814         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
4815         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
4816
4817         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
4818 }
4819
4820 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
4821 {
4822         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4823         struct async_poll *apoll = req->apoll;
4824         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4825
4826         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
4827
4828         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
4829                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4830                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
4831                 return;
4832         }
4833
4834         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
4835         if (hash_hashed(&req->hash_node))
4836                 hash_del(&req->hash_node);
4837
4838         io_poll_remove_double(req);
4839         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4840
4841         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
4842                 __io_req_task_submit(req);
4843         else
4844                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
4845
4846         percpu_ref_put(&ctx->refs);
4847         kfree(apoll->double_poll);
4848         kfree(apoll);
4849 }
4850
4851 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
4852                         void *key)
4853 {
4854         struct io_kiocb *req = wait->private;
4855         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
4856
4857         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
4858                                         key_to_poll(key));
4859
4860         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
4861 }
4862
4863 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
4864 {
4865         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4866         struct hlist_head *list;
4867
4868         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
4869         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
4870 }
4871
4872 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
4873                                       struct io_poll_iocb *poll,
4874                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
4875                                       wait_queue_func_t wake_func)
4876         __acquires(&ctx->completion_lock)
4877 {
4878         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4879         bool cancel = false;
4880
4881         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
4882         poll->file = req->file;
4883         poll->wait.private = req;
4884
4885         ipt->pt._key = mask;
4886         ipt->req = req;
4887         ipt->error = -EINVAL;
4888
4889         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
4890
4891         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4892         if (likely(poll->head)) {
4893                 spin_lock(&poll->head->lock);
4894                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
4895                         if (ipt->error)
4896                                 cancel = true;
4897                         ipt->error = 0;
4898                         mask = 0;
4899                 }
4900                 if (mask || ipt->error)
4901                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4902                 else if (cancel)
4903                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4904                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
4905                         io_poll_req_insert(req);
4906                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4907         }
4908
4909         return mask;
4910 }
4911
4912 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
4913 {
4914         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
4915         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4916         struct async_poll *apoll;
4917         struct io_poll_table ipt;
4918         __poll_t mask, ret;
4919         int rw;
4920
4921         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
4922                 return false;
4923         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
4924                 return false;
4925         if (def->pollin)
4926                 rw = READ;
4927         else if (def->pollout)
4928                 rw = WRITE;
4929         else
4930                 return false;
4931         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
4932         if (!io_file_supports_async(req->file, rw))
4933                 return false;
4934
4935         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
4936         if (unlikely(!apoll))
4937                 return false;
4938         apoll->double_poll = NULL;
4939
4940         req->flags |= REQ_F_POLLED;
4941         io_get_req_task(req);
4942         req->apoll = apoll;
4943         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
4944
4945         mask = 0;
4946         if (def->pollin)
4947                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
4948         if (def->pollout)
4949                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
4950         mask |= POLLERR | POLLPRI;
4951
4952         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
4953
4954         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
4955                                         io_async_wake);
4956         if (ret || ipt.error) {
4957                 io_poll_remove_double(req);
4958                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4959                 kfree(apoll->double_poll);
4960                 kfree(apoll);
4961                 return false;
4962         }
4963         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4964         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
4965                                         apoll->poll.events);
4966         return true;
4967 }
4968
4969 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
4970                                  struct io_poll_iocb *poll)
4971 {
4972         bool do_complete = false;
4973
4974         spin_lock(&poll->head->lock);
4975         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4976         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
4977                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4978                 do_complete = true;
4979         }
4980         spin_unlock(&poll->head->lock);
4981         hash_del(&req->hash_node);
4982         return do_complete;
4983 }
4984
4985 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
4986 {
4987         bool do_complete;
4988
4989         io_poll_remove_double(req);
4990
4991         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
4992                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
4993         } else {
4994                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
4995
4996                 /* non-poll requests have submit ref still */
4997                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
4998                 if (do_complete) {
4999                         io_put_req(req);
5000                         kfree(apoll->double_poll);
5001                         kfree(apoll);
5002                 }
5003         }
5004
5005         if (do_complete) {
5006                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5007                 io_commit_cqring(req->ctx);
5008                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
5009                 req_set_fail_links(req);
5010                 io_put_req(req);
5011         }
5012
5013         return do_complete;
5014 }
5015
5016 static void io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx)
5017 {
5018         struct hlist_node *tmp;
5019         struct io_kiocb *req;
5020         int posted = 0, i;
5021
5022         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5023         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5024                 struct hlist_head *list;
5025
5026                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5027                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node)
5028                         posted += io_poll_remove_one(req);
5029         }
5030         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5031
5032         if (posted)
5033                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5034 }
5035
5036 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5037 {
5038         struct hlist_head *list;
5039         struct io_kiocb *req;
5040
5041         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5042         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5043                 if (sqe_addr != req->user_data)
5044                         continue;
5045                 if (io_poll_remove_one(req))
5046                         return 0;
5047                 return -EALREADY;
5048         }
5049
5050         return -ENOENT;
5051 }
5052
5053 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5054                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5055 {
5056         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5057                 return -EINVAL;
5058         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5059             sqe->poll_events)
5060                 return -EINVAL;
5061
5062         req->poll.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5063         return 0;
5064 }
5065
5066 /*
5067  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5068  * and remove it if found.
5069  */
5070 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req)
5071 {
5072         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5073         u64 addr;
5074         int ret;
5075
5076         addr = req->poll.addr;
5077         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5078         ret = io_poll_cancel(ctx, addr);
5079         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5080
5081         if (ret < 0)
5082                 req_set_fail_links(req);
5083         io_req_complete(req, ret);
5084         return 0;
5085 }
5086
5087 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5088                         void *key)
5089 {
5090         struct io_kiocb *req = wait->private;
5091         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5092
5093         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5094 }
5095
5096 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5097                                struct poll_table_struct *p)
5098 {
5099         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5100
5101         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->io);
5102 }
5103
5104 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5105 {
5106         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5107         u32 events;
5108
5109         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5110                 return -EINVAL;
5111         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
5112                 return -EINVAL;
5113         if (!poll->file)
5114                 return -EBADF;
5115
5116         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5117 #ifdef __BIG_ENDIAN
5118         events = swahw32(events);
5119 #endif
5120         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
5121                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
5122
5123         io_get_req_task(req);
5124         return 0;
5125 }
5126
5127 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req)
5128 {
5129         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5130         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5131         struct io_poll_table ipt;
5132         __poll_t mask;
5133
5134         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5135         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5136
5137         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5138                                         io_poll_wake);
5139
5140         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5141                 ipt.error = 0;
5142                 io_poll_complete(req, mask, 0);
5143         }
5144         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5145
5146         if (mask) {
5147                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5148                 io_put_req(req);
5149         }
5150         return ipt.error;
5151 }
5152
5153 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5154 {
5155         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5156                                                 struct io_timeout_data, timer);
5157         struct io_kiocb *req = data->req;
5158         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5159         unsigned long flags;
5160
5161         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5162         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5163                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5164
5165         /*
5166          * We could be racing with timeout deletion. If the list is empty,
5167          * then timeout lookup already found it and will be handling it.
5168          */
5169         if (!list_empty(&req->timeout.list))
5170                 list_del_init(&req->timeout.list);
5171
5172         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5173         io_commit_cqring(ctx);
5174         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5175
5176         io_cqring_ev_posted(ctx);
5177         req_set_fail_links(req);
5178         io_put_req(req);
5179         return HRTIMER_NORESTART;
5180 }
5181
5182 static int __io_timeout_cancel(struct io_kiocb *req)
5183 {
5184         int ret;
5185
5186         list_del_init(&req->timeout.list);
5187
5188         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
5189         if (ret == -1)
5190                 return -EALREADY;
5191
5192         req_set_fail_links(req);
5193         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
5194         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5195         io_put_req(req);
5196         return 0;
5197 }
5198
5199 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5200 {
5201         struct io_kiocb *req;
5202         int ret = -ENOENT;
5203
5204         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5205                 if (user_data == req->user_data) {
5206                         ret = 0;
5207                         break;
5208                 }
5209         }
5210
5211         if (ret == -ENOENT)
5212                 return ret;
5213
5214         return __io_timeout_cancel(req);
5215 }
5216
5217 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5218                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5219 {
5220         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5221                 return -EINVAL;
5222         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5223                 return -EINVAL;
5224         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5225                 return -EINVAL;
5226
5227         req->timeout.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5228         req->timeout.flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5229         if (req->timeout.flags)
5230                 return -EINVAL;
5231
5232         return 0;
5233 }
5234
5235 /*
5236  * Remove or update an existing timeout command
5237  */
5238 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req)
5239 {
5240         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5241         int ret;
5242
5243         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5244         ret = io_timeout_cancel(ctx, req->timeout.addr);
5245
5246         io_cqring_fill_event(req, ret);
5247         io_commit_cqring(ctx);
5248         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5249         io_cqring_ev_posted(ctx);
5250         if (ret < 0)
5251                 req_set_fail_links(req);
5252         io_put_req(req);
5253         return 0;
5254 }
5255
5256 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5257                            bool is_timeout_link)
5258 {
5259         struct io_timeout_data *data;
5260         unsigned flags;
5261         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5262
5263         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5264                 return -EINVAL;
5265         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5266                 return -EINVAL;
5267         if (off && is_timeout_link)
5268                 return -EINVAL;
5269         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5270         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5271                 return -EINVAL;
5272
5273         req->timeout.off = off;
5274
5275         if (!req->io && io_alloc_async_ctx(req))
5276                 return -ENOMEM;
5277
5278         data = &req->io->timeout;
5279         data->req = req;
5280
5281         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5282                 return -EFAULT;
5283
5284         if (flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
5285                 data->mode = HRTIMER_MODE_ABS;
5286         else
5287                 data->mode = HRTIMER_MODE_REL;
5288
5289         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5290         return 0;
5291 }
5292
5293 static int io_timeout(struct io_kiocb *req)
5294 {
5295         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5296         struct io_timeout_data *data = &req->io->timeout;
5297         struct list_head *entry;
5298         u32 tail, off = req->timeout.off;
5299
5300         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5301
5302         /*
5303          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5304          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5305          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5306          */
5307         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5308                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5309                 goto add;
5310         }
5311
5312         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5313         req->timeout.target_seq = tail + off;
5314
5315         /*
5316          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5317          * the one we need first.
5318          */
5319         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5320                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5321                                                   timeout.list);
5322
5323                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5324                         continue;
5325                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5326                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5327                         break;
5328         }
5329 add:
5330         list_add(&req->timeout.list, entry);
5331         data->timer.function = io_timeout_fn;
5332         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5333         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5334         return 0;
5335 }
5336
5337 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5338 {
5339         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5340
5341         return req->user_data == (unsigned long) data;
5342 }
5343
5344 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
5345 {
5346         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5347         int ret = 0;
5348
5349         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr, false);
5350         switch (cancel_ret) {
5351         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5352                 ret = 0;
5353                 break;
5354         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5355                 ret = -EALREADY;
5356                 break;
5357         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5358                 ret = -ENOENT;
5359                 break;
5360         }
5361
5362         return ret;
5363 }
5364
5365 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5366                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5367                                      int success_ret)
5368 {
5369         unsigned long flags;
5370         int ret;
5371
5372         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
5373         if (ret != -ENOENT) {
5374                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5375                 goto done;
5376         }
5377
5378         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5379         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5380         if (ret != -ENOENT)
5381                 goto done;
5382         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5383 done:
5384         if (!ret)
5385                 ret = success_ret;
5386         io_cqring_fill_event(req, ret);
5387         io_commit_cqring(ctx);
5388         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5389         io_cqring_ev_posted(ctx);
5390
5391         if (ret < 0)
5392                 req_set_fail_links(req);
5393         io_put_req(req);
5394 }
5395
5396 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5397                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5398 {
5399         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5400                 return -EINVAL;
5401         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5402                 return -EINVAL;
5403         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5404                 return -EINVAL;
5405
5406         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5407         return 0;
5408 }
5409
5410 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req)
5411 {
5412         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5413
5414         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, 0);
5415         return 0;
5416 }
5417
5418 static int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req,
5419                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5420 {
5421         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
5422                 return -EINVAL;
5423         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5424                 return -EINVAL;
5425         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5426                 return -EINVAL;
5427
5428         req->files_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5429         req->files_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5430         if (!req->files_update.nr_args)
5431                 return -EINVAL;
5432         req->files_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5433         return 0;
5434 }
5435
5436 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5437                            struct io_comp_state *cs)
5438 {
5439         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5440         struct io_uring_files_update up;
5441         int ret;
5442
5443         if (force_nonblock)
5444                 return -EAGAIN;
5445
5446         up.offset = req->files_update.offset;
5447         up.fds = req->files_update.arg;
5448
5449         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5450         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->files_update.nr_args);
5451         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5452
5453         if (ret < 0)
5454                 req_set_fail_links(req);
5455         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
5456         return 0;
5457 }
5458
5459 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req,
5460                              const struct io_uring_sqe *sqe)
5461 {
5462         ssize_t ret = 0;
5463
5464         if (!sqe)
5465                 return 0;
5466
5467         if (io_alloc_async_ctx(req))
5468                 return -EAGAIN;
5469         ret = io_prep_work_files(req);
5470         if (unlikely(ret))
5471                 return ret;
5472
5473         io_prep_async_work(req);
5474
5475         switch (req->opcode) {
5476         case IORING_OP_NOP:
5477                 break;
5478         case IORING_OP_READV:
5479         case IORING_OP_READ_FIXED:
5480         case IORING_OP_READ:
5481                 ret = io_read_prep(req, sqe, true);
5482                 break;
5483         case IORING_OP_WRITEV:
5484         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5485         case IORING_OP_WRITE:
5486                 ret = io_write_prep(req, sqe, true);
5487                 break;
5488         case IORING_OP_POLL_ADD:
5489                 ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
5490                 break;
5491         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5492                 ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
5493                 break;
5494         case IORING_OP_FSYNC:
5495                 ret = io_prep_fsync(req, sqe);
5496                 break;
5497         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5498                 ret = io_prep_sfr(req, sqe);
5499                 break;
5500         case IORING_OP_SENDMSG:
5501         case IORING_OP_SEND:
5502                 ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
5503                 break;
5504         case IORING_OP_RECVMSG:
5505         case IORING_OP_RECV:
5506                 ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
5507                 break;
5508         case IORING_OP_CONNECT:
5509                 ret = io_connect_prep(req, sqe);
5510                 break;
5511         case IORING_OP_TIMEOUT:
5512                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
5513                 break;
5514         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5515                 ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5516                 break;
5517         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5518                 ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
5519                 break;
5520         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5521                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, true);
5522                 break;
5523         case IORING_OP_ACCEPT:
5524                 ret = io_accept_prep(req, sqe);
5525                 break;
5526         case IORING_OP_FALLOCATE:
5527                 ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
5528                 break;
5529         case IORING_OP_OPENAT:
5530                 ret = io_openat_prep(req, sqe);
5531                 break;
5532         case IORING_OP_CLOSE:
5533                 ret = io_close_prep(req, sqe);
5534                 break;
5535         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5536                 ret = io_files_update_prep(req, sqe);
5537                 break;
5538         case IORING_OP_STATX:
5539                 ret = io_statx_prep(req, sqe);
5540                 break;
5541         case IORING_OP_FADVISE:
5542                 ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
5543                 break;
5544         case IORING_OP_MADVISE:
5545                 ret = io_madvise_prep(req, sqe);
5546                 break;
5547         case IORING_OP_OPENAT2:
5548                 ret = io_openat2_prep(req, sqe);
5549                 break;
5550         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5551                 ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5552                 break;
5553         case IORING_OP_SPLICE:
5554                 ret = io_splice_prep(req, sqe);
5555                 break;
5556         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5557                 ret = io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5558                 break;
5559         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5560                 ret = io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5561                 break;
5562         case IORING_OP_TEE:
5563                 ret = io_tee_prep(req, sqe);
5564                 break;
5565         default:
5566                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5567                                 req->opcode);
5568                 ret = -EINVAL;
5569                 break;
5570         }
5571
5572         return ret;
5573 }
5574
5575 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5576 {
5577         struct io_kiocb *pos;
5578         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5579         u32 total_submitted, nr_reqs = 1;
5580
5581         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
5582                 list_for_each_entry(pos, &req->link_list, link_list)
5583                         nr_reqs++;
5584
5585         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5586         return total_submitted - nr_reqs;
5587 }
5588
5589 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5590 {
5591         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5592         struct io_defer_entry *de;
5593         int ret;
5594         u32 seq;
5595
5596         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5597         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
5598                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
5599                 return 0;
5600
5601         seq = io_get_sequence(req);
5602         /* Still a chance to pass the sequence check */
5603         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5604                 return 0;
5605
5606         if (!req->io) {
5607                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5608                 if (ret)
5609                         return ret;
5610         }
5611         io_prep_async_link(req);
5612         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
5613         if (!de)
5614                 return -ENOMEM;
5615
5616         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5617         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5618                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5619                 kfree(de);
5620                 io_queue_async_work(req);
5621                 return -EIOCBQUEUED;
5622         }
5623
5624         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5625         de->req = req;
5626         de->seq = seq;
5627         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
5628         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5629         return -EIOCBQUEUED;
5630 }
5631
5632 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req)
5633 {
5634         struct io_async_ctx *io = req->io;
5635
5636         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
5637                 switch (req->opcode) {
5638                 case IORING_OP_READV:
5639                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5640                 case IORING_OP_READ:
5641                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5642                         break;
5643                 case IORING_OP_RECVMSG:
5644                 case IORING_OP_RECV:
5645                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5646                         break;
5647                 }
5648                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
5649         }
5650
5651         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
5652                 switch (req->opcode) {
5653                 case IORING_OP_READV:
5654                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5655                 case IORING_OP_READ:
5656                 case IORING_OP_WRITEV:
5657                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5658                 case IORING_OP_WRITE:
5659                         if (io->rw.free_iovec)
5660                                 kfree(io->rw.free_iovec);
5661                         break;
5662                 case IORING_OP_RECVMSG:
5663                 case IORING_OP_SENDMSG:
5664                         if (io->msg.iov != io->msg.fast_iov)
5665                                 kfree(io->msg.iov);
5666                         break;
5667                 case IORING_OP_SPLICE:
5668                 case IORING_OP_TEE:
5669                         io_put_file(req, req->splice.file_in,
5670                                     (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
5671                         break;
5672                 case IORING_OP_OPENAT:
5673                 case IORING_OP_OPENAT2:
5674                         if (req->open.filename)
5675                                 putname(req->open.filename);
5676                         break;
5677                 }
5678                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5679         }
5680
5681         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
5682                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5683                 unsigned long flags;
5684
5685                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
5686                 list_del(&req->inflight_entry);
5687                 if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
5688                         wake_up(&ctx->inflight_wait);
5689                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
5690                 req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
5691         }
5692 }
5693
5694 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5695                         bool force_nonblock, struct io_comp_state *cs)
5696 {
5697         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5698         int ret;
5699
5700         switch (req->opcode) {
5701         case IORING_OP_NOP:
5702                 ret = io_nop(req, cs);
5703                 break;
5704         case IORING_OP_READV:
5705         case IORING_OP_READ_FIXED:
5706         case IORING_OP_READ:
5707                 if (sqe) {
5708                         ret = io_read_prep(req, sqe, force_nonblock);
5709                         if (ret < 0)
5710                                 break;
5711                 }
5712                 ret = io_read(req, force_nonblock, cs);
5713                 break;
5714         case IORING_OP_WRITEV:
5715         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5716         case IORING_OP_WRITE:
5717                 if (sqe) {
5718                         ret = io_write_prep(req, sqe, force_nonblock);
5719                         if (ret < 0)
5720                                 break;
5721                 }
5722                 ret = io_write(req, force_nonblock, cs);
5723                 break;
5724         case IORING_OP_FSYNC:
5725                 if (sqe) {
5726                         ret = io_prep_fsync(req, sqe);
5727                         if (ret < 0)
5728                                 break;
5729                 }
5730                 ret = io_fsync(req, force_nonblock);
5731                 break;
5732         case IORING_OP_POLL_ADD:
5733                 if (sqe) {
5734                         ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
5735                         if (ret)
5736                                 break;
5737                 }
5738                 ret = io_poll_add(req);
5739                 break;
5740         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5741                 if (sqe) {
5742                         ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
5743                         if (ret < 0)
5744                                 break;
5745                 }
5746                 ret = io_poll_remove(req);
5747                 break;
5748         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5749                 if (sqe) {
5750                         ret = io_prep_sfr(req, sqe);
5751                         if (ret < 0)
5752                                 break;
5753                 }
5754                 ret = io_sync_file_range(req, force_nonblock);
5755                 break;
5756         case IORING_OP_SENDMSG:
5757         case IORING_OP_SEND:
5758                 if (sqe) {
5759                         ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
5760                         if (ret < 0)
5761                                 break;
5762                 }
5763                 if (req->opcode == IORING_OP_SENDMSG)
5764                         ret = io_sendmsg(req, force_nonblock, cs);
5765                 else
5766                         ret = io_send(req, force_nonblock, cs);
5767                 break;
5768         case IORING_OP_RECVMSG:
5769         case IORING_OP_RECV:
5770                 if (sqe) {
5771                         ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
5772                         if (ret)
5773                                 break;
5774                 }
5775                 if (req->opcode == IORING_OP_RECVMSG)
5776                         ret = io_recvmsg(req, force_nonblock, cs);
5777                 else
5778                         ret = io_recv(req, force_nonblock, cs);
5779                 break;
5780         case IORING_OP_TIMEOUT:
5781                 if (sqe) {
5782                         ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
5783                         if (ret)
5784                                 break;
5785                 }
5786                 ret = io_timeout(req);
5787                 break;
5788         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5789                 if (sqe) {
5790                         ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5791                         if (ret)
5792                                 break;
5793                 }
5794                 ret = io_timeout_remove(req);
5795                 break;
5796         case IORING_OP_ACCEPT:
5797                 if (sqe) {
5798                         ret = io_accept_prep(req, sqe);
5799                         if (ret)
5800                                 break;
5801                 }
5802                 ret = io_accept(req, force_nonblock, cs);
5803                 break;
5804         case IORING_OP_CONNECT:
5805                 if (sqe) {
5806                         ret = io_connect_prep(req, sqe);
5807                         if (ret)
5808                                 break;
5809                 }
5810                 ret = io_connect(req, force_nonblock, cs);
5811                 break;
5812         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5813                 if (sqe) {
5814                         ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
5815                         if (ret)
5816                                 break;
5817                 }
5818                 ret = io_async_cancel(req);
5819                 break;
5820         case IORING_OP_FALLOCATE:
5821                 if (sqe) {
5822                         ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
5823                         if (ret)
5824                                 break;
5825                 }
5826                 ret = io_fallocate(req, force_nonblock);
5827                 break;
5828         case IORING_OP_OPENAT:
5829                 if (sqe) {
5830                         ret = io_openat_prep(req, sqe);
5831                         if (ret)
5832                                 break;
5833                 }
5834                 ret = io_openat(req, force_nonblock);
5835                 break;
5836         case IORING_OP_CLOSE:
5837                 if (sqe) {
5838                         ret = io_close_prep(req, sqe);
5839                         if (ret)
5840                                 break;
5841                 }
5842                 ret = io_close(req, force_nonblock, cs);
5843                 break;
5844         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5845                 if (sqe) {
5846                         ret = io_files_update_prep(req, sqe);
5847                         if (ret)
5848                                 break;
5849                 }
5850                 ret = io_files_update(req, force_nonblock, cs);
5851                 break;
5852         case IORING_OP_STATX:
5853                 if (sqe) {
5854                         ret = io_statx_prep(req, sqe);
5855                         if (ret)
5856                                 break;
5857                 }
5858                 ret = io_statx(req, force_nonblock);
5859                 break;
5860         case IORING_OP_FADVISE:
5861                 if (sqe) {
5862                         ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
5863                         if (ret)
5864                                 break;
5865                 }
5866                 ret = io_fadvise(req, force_nonblock);
5867                 break;
5868         case IORING_OP_MADVISE:
5869                 if (sqe) {
5870                         ret = io_madvise_prep(req, sqe);
5871                         if (ret)
5872                                 break;
5873                 }
5874                 ret = io_madvise(req, force_nonblock);
5875                 break;
5876         case IORING_OP_OPENAT2:
5877                 if (sqe) {
5878                         ret = io_openat2_prep(req, sqe);
5879                         if (ret)
5880                                 break;
5881                 }
5882                 ret = io_openat2(req, force_nonblock);
5883                 break;
5884         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5885                 if (sqe) {
5886                         ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5887                         if (ret)
5888                                 break;
5889                 }
5890                 ret = io_epoll_ctl(req, force_nonblock, cs);
5891                 break;
5892         case IORING_OP_SPLICE:
5893                 if (sqe) {
5894                         ret = io_splice_prep(req, sqe);
5895                         if (ret < 0)
5896                                 break;
5897                 }
5898                 ret = io_splice(req, force_nonblock);
5899                 break;
5900         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5901                 if (sqe) {
5902                         ret = io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5903                         if (ret)
5904                                 break;
5905                 }
5906                 ret = io_provide_buffers(req, force_nonblock, cs);
5907                 break;
5908         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5909                 if (sqe) {
5910                         ret = io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5911                         if (ret)
5912                                 break;
5913                 }
5914                 ret = io_remove_buffers(req, force_nonblock, cs);
5915                 break;
5916         case IORING_OP_TEE:
5917                 if (sqe) {
5918                         ret = io_tee_prep(req, sqe);
5919                         if (ret < 0)
5920                                 break;
5921                 }
5922                 ret = io_tee(req, force_nonblock);
5923                 break;
5924         default:
5925                 ret = -EINVAL;
5926                 break;
5927         }
5928
5929         if (ret)
5930                 return ret;
5931
5932         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
5933         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
5934                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
5935
5936                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
5937                 if (in_async)
5938                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5939
5940                 io_iopoll_req_issued(req);
5941
5942                 if (in_async)
5943                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5944         }
5945
5946         return 0;
5947 }
5948
5949 static struct io_wq_work *io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
5950 {
5951         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5952         struct io_kiocb *timeout;
5953         int ret = 0;
5954
5955         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
5956         if (timeout)
5957                 io_queue_linked_timeout(timeout);
5958
5959         /* if NO_CANCEL is set, we must still run the work */
5960         if ((work->flags & (IO_WQ_WORK_CANCEL|IO_WQ_WORK_NO_CANCEL)) ==
5961                                 IO_WQ_WORK_CANCEL) {
5962                 ret = -ECANCELED;
5963         }
5964
5965         if (!ret) {
5966                 do {
5967                         ret = io_issue_sqe(req, NULL, false, NULL);
5968                         /*
5969                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
5970                          * forcing a sync submission from here, since we can't
5971                          * wait for request slots on the block side.
5972                          */
5973                         if (ret != -EAGAIN)
5974                                 break;
5975                         cond_resched();
5976                 } while (1);
5977         }
5978
5979         if (ret) {
5980                 req_set_fail_links(req);
5981                 io_req_complete(req, ret);
5982         }
5983
5984         return io_steal_work(req);
5985 }
5986
5987 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
5988                                               int index)
5989 {
5990         struct fixed_file_table *table;
5991
5992         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
5993         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
5994 }
5995
5996 static int io_file_get(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
5997                         int fd, struct file **out_file, bool fixed)
5998 {
5999         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6000         struct file *file;
6001
6002         if (fixed) {
6003                 if (unlikely(!ctx->file_data ||
6004                     (unsigned) fd >= ctx->nr_user_files))
6005                         return -EBADF;
6006                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6007                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
6008                 if (file) {
6009                         req->fixed_file_refs = ctx->file_data->cur_refs;
6010                         percpu_ref_get(req->fixed_file_refs);
6011                 }
6012         } else {
6013                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6014                 file = __io_file_get(state, fd);
6015         }
6016
6017         if (file || io_op_defs[req->opcode].needs_file_no_error) {
6018                 *out_file = file;
6019                 return 0;
6020         }
6021         return -EBADF;
6022 }
6023
6024 static int io_req_set_file(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
6025                            int fd)
6026 {
6027         bool fixed;
6028
6029         fixed = (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) != 0;
6030         if (unlikely(!fixed && io_async_submit(req->ctx)))
6031                 return -EBADF;
6032
6033         return io_file_get(state, req, fd, &req->file, fixed);
6034 }
6035
6036 static int io_grab_files(struct io_kiocb *req)
6037 {
6038         int ret = -EBADF;
6039         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6040
6041         io_req_init_async(req);
6042
6043         if (req->work.files || (req->flags & REQ_F_NO_FILE_TABLE))
6044                 return 0;
6045         if (!ctx->ring_file)
6046                 return -EBADF;
6047
6048         rcu_read_lock();
6049         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
6050         /*
6051          * We use the f_ops->flush() handler to ensure that we can flush
6052          * out work accessing these files if the fd is closed. Check if
6053          * the fd has changed since we started down this path, and disallow
6054          * this operation if it has.
6055          */
6056         if (fcheck(ctx->ring_fd) == ctx->ring_file) {
6057                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
6058                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
6059                 req->work.files = current->files;
6060                 ret = 0;
6061         }
6062         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
6063         rcu_read_unlock();
6064
6065         return ret;
6066 }
6067
6068 static inline int io_prep_work_files(struct io_kiocb *req)
6069 {
6070         if (!io_op_defs[req->opcode].file_table)
6071                 return 0;
6072         return io_grab_files(req);
6073 }
6074
6075 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6076 {
6077         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6078                                                 struct io_timeout_data, timer);
6079         struct io_kiocb *req = data->req;
6080         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6081         struct io_kiocb *prev = NULL;
6082         unsigned long flags;
6083
6084         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6085
6086         /*
6087          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6088          * race with the completion of the linked work.
6089          */
6090         if (!list_empty(&req->link_list)) {
6091                 prev = list_entry(req->link_list.prev, struct io_kiocb,
6092                                   link_list);
6093                 if (refcount_inc_not_zero(&prev->refs)) {
6094                         list_del_init(&req->link_list);
6095                         prev->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6096                 } else
6097                         prev = NULL;
6098         }
6099
6100         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6101
6102         if (prev) {
6103                 req_set_fail_links(prev);
6104                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6105                 io_put_req(prev);
6106         } else {
6107                 io_req_complete(req, -ETIME);
6108         }
6109         return HRTIMER_NORESTART;
6110 }
6111
6112 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6113 {
6114         /*
6115          * If the list is now empty, then our linked request finished before
6116          * we got a chance to setup the timer
6117          */
6118         if (!list_empty(&req->link_list)) {
6119                 struct io_timeout_data *data = &req->io->timeout;
6120
6121                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6122                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6123                                 data->mode);
6124         }
6125 }
6126
6127 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6128 {
6129         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6130
6131         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6132         __io_queue_linked_timeout(req);
6133         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6134
6135         /* drop submission reference */
6136         io_put_req(req);
6137 }
6138
6139 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6140 {
6141         struct io_kiocb *nxt;
6142
6143         if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
6144                 return NULL;
6145         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
6146                 return NULL;
6147
6148         nxt = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
6149                                         link_list);
6150         if (!nxt || nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6151                 return NULL;
6152
6153         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6154         return nxt;
6155 }
6156
6157 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6158                            struct io_comp_state *cs)
6159 {
6160         struct io_kiocb *linked_timeout;
6161         struct io_kiocb *nxt;
6162         const struct cred *old_creds = NULL;
6163         int ret;
6164
6165 again:
6166         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6167
6168         if ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) && req->work.creds &&
6169             req->work.creds != current_cred()) {
6170                 if (old_creds)
6171                         revert_creds(old_creds);
6172                 if (old_creds == req->work.creds)
6173                         old_creds = NULL; /* restored original creds */
6174                 else
6175                         old_creds = override_creds(req->work.creds);
6176         }
6177
6178         ret = io_issue_sqe(req, sqe, true, cs);
6179
6180         /*
6181          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6182          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6183          */
6184         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6185                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6186 punt:
6187                         ret = io_prep_work_files(req);
6188                         if (unlikely(ret))
6189                                 goto err;
6190                         /*
6191                          * Queued up for async execution, worker will release
6192                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6193                          */
6194                         io_queue_async_work(req);
6195                 }
6196
6197                 if (linked_timeout)
6198                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6199                 goto exit;
6200         }
6201
6202         if (unlikely(ret)) {
6203 err:
6204                 /* un-prep timeout, so it'll be killed as any other linked */
6205                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6206                 req_set_fail_links(req);
6207                 io_put_req(req);
6208                 io_req_complete(req, ret);
6209                 goto exit;
6210         }
6211
6212         /* drop submission reference */
6213         nxt = io_put_req_find_next(req);
6214         if (linked_timeout)
6215                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6216
6217         if (nxt) {
6218                 req = nxt;
6219
6220                 if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
6221                         goto punt;
6222                 goto again;
6223         }
6224 exit:
6225         if (old_creds)
6226                 revert_creds(old_creds);
6227 }
6228
6229 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6230                          struct io_comp_state *cs)
6231 {
6232         int ret;
6233
6234         ret = io_req_defer(req, sqe);
6235         if (ret) {
6236                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6237 fail_req:
6238                         req_set_fail_links(req);
6239                         io_put_req(req);
6240                         io_req_complete(req, ret);
6241                 }
6242         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6243                 if (!req->io) {
6244                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6245                         if (unlikely(ret))
6246                                 goto fail_req;
6247                 }
6248
6249                 /*
6250                  * Never try inline submit of IOSQE_ASYNC is set, go straight
6251                  * to async execution.
6252                  */
6253                 io_req_init_async(req);
6254                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
6255                 io_queue_async_work(req);
6256         } else {
6257                 __io_queue_sqe(req, sqe, cs);
6258         }
6259 }
6260
6261 static inline void io_queue_link_head(struct io_kiocb *req,
6262                                       struct io_comp_state *cs)
6263 {
6264         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
6265                 io_put_req(req);
6266                 io_req_complete(req, -ECANCELED);
6267         } else
6268                 io_queue_sqe(req, NULL, cs);
6269 }
6270
6271 static int io_submit_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6272                          struct io_kiocb **link, struct io_comp_state *cs)
6273 {
6274         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6275         int ret;
6276
6277         /*
6278          * If we already have a head request, queue this one for async
6279          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6280          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6281          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6282          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6283          */
6284         if (*link) {
6285                 struct io_kiocb *head = *link;
6286
6287                 /*
6288                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6289                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6290                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6291                  * next after the link request. The last one is done via
6292                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6293                  */
6294                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6295                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6296                         ctx->drain_next = 1;
6297                 }
6298                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6299                 if (unlikely(ret)) {
6300                         /* fail even hard links since we don't submit */
6301                         head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6302                         return ret;
6303                 }
6304                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6305                 io_get_req_task(req);
6306                 list_add_tail(&req->link_list, &head->link_list);
6307
6308                 /* last request of a link, enqueue the link */
6309                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6310                         io_queue_link_head(head, cs);
6311                         *link = NULL;
6312                 }
6313         } else {
6314                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6315                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6316                         ctx->drain_next = 0;
6317                 }
6318                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6319                         req->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
6320                         INIT_LIST_HEAD(&req->link_list);
6321
6322                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6323                         if (unlikely(ret))
6324                                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6325                         *link = req;
6326                 } else {
6327                         io_queue_sqe(req, sqe, cs);
6328                 }
6329         }
6330
6331         return 0;
6332 }
6333
6334 /*
6335  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6336  */
6337 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state)
6338 {
6339         if (!list_empty(&state->comp.list))
6340                 io_submit_flush_completions(&state->comp);
6341         blk_finish_plug(&state->plug);
6342         io_state_file_put(state);
6343         if (state->free_reqs)
6344                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
6345 }
6346
6347 /*
6348  * Start submission side cache.
6349  */
6350 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6351                                   struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int max_ios)
6352 {
6353         blk_start_plug(&state->plug);
6354         state->comp.nr = 0;
6355         INIT_LIST_HEAD(&state->comp.list);
6356         state->comp.ctx = ctx;
6357         state->free_reqs = 0;
6358         state->file = NULL;
6359         state->ios_left = max_ios;
6360 }
6361
6362 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6363 {
6364         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6365
6366         /*
6367          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6368          * since once we write the new head, the application could
6369          * write new data to them.
6370          */
6371         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6372 }
6373
6374 /*
6375  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6376  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6377  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6378  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6379  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6380  * prevent a re-load down the line.
6381  */
6382 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6383 {
6384         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6385         unsigned head;
6386
6387         /*
6388          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6389          *
6390          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6391          *    head updates.
6392          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6393          *    though the application is the one updating it.
6394          */
6395         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head & ctx->sq_mask]);
6396         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6397                 return &ctx->sq_sqes[head];
6398
6399         /* drop invalid entries */
6400         ctx->cached_sq_dropped++;
6401         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6402         return NULL;
6403 }
6404
6405 static inline void io_consume_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6406 {
6407         ctx->cached_sq_head++;
6408 }
6409
6410 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
6411                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
6412                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
6413
6414 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6415                        const struct io_uring_sqe *sqe,
6416                        struct io_submit_state *state)
6417 {
6418         unsigned int sqe_flags;
6419         int id;
6420
6421         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6422         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6423         req->io = NULL;
6424         req->file = NULL;
6425         req->ctx = ctx;
6426         req->flags = 0;
6427         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6428         refcount_set(&req->refs, 2);
6429         req->task = current;
6430         req->result = 0;
6431
6432         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6433                 return -EINVAL;
6434
6435         if (unlikely(io_sq_thread_acquire_mm(ctx, req)))
6436                 return -EFAULT;
6437
6438         sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6439         /* enforce forwards compatibility on users */
6440         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6441                 return -EINVAL;
6442
6443         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6444             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6445                 return -EOPNOTSUPP;
6446
6447         id = READ_ONCE(sqe->personality);
6448         if (id) {
6449                 io_req_init_async(req);
6450                 req->work.creds = idr_find(&ctx->personality_idr, id);
6451                 if (unlikely(!req->work.creds))
6452                         return -EINVAL;
6453                 get_cred(req->work.creds);
6454         }
6455
6456         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6457         req->flags |= sqe_flags;
6458
6459         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_file)
6460                 return 0;
6461
6462         return io_req_set_file(state, req, READ_ONCE(sqe->fd));
6463 }
6464
6465 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr,
6466                           struct file *ring_file, int ring_fd)
6467 {
6468         struct io_submit_state state;
6469         struct io_kiocb *link = NULL;
6470         int i, submitted = 0;
6471
6472         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6473         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6474                 if (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list) &&
6475                     !io_cqring_overflow_flush(ctx, false))
6476                         return -EBUSY;
6477         }
6478
6479         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6480         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6481
6482         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6483                 return -EAGAIN;
6484
6485         io_submit_state_start(&state, ctx, nr);
6486
6487         ctx->ring_fd = ring_fd;
6488         ctx->ring_file = ring_file;
6489
6490         for (i = 0; i < nr; i++) {
6491                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6492                 struct io_kiocb *req;
6493                 int err;
6494
6495                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6496                 if (unlikely(!sqe)) {
6497                         io_consume_sqe(ctx);
6498                         break;
6499                 }
6500                 req = io_alloc_req(ctx, &state);
6501                 if (unlikely(!req)) {
6502                         if (!submitted)
6503                                 submitted = -EAGAIN;
6504                         break;
6505                 }
6506
6507                 err = io_init_req(ctx, req, sqe, &state);
6508                 io_consume_sqe(ctx);
6509                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6510                 submitted++;
6511
6512                 if (unlikely(err)) {
6513 fail_req:
6514                         io_put_req(req);
6515                         io_req_complete(req, err);
6516                         break;
6517                 }
6518
6519                 trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6520                                                 true, io_async_submit(ctx));
6521                 err = io_submit_sqe(req, sqe, &link, &state.comp);
6522                 if (err)
6523                         goto fail_req;
6524         }
6525
6526         if (unlikely(submitted != nr)) {
6527                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6528
6529                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr - ref_used);
6530         }
6531         if (link)
6532                 io_queue_link_head(link, &state.comp);
6533         io_submit_state_end(&state);
6534
6535          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6536         io_commit_sqring(ctx);
6537
6538         return submitted;
6539 }
6540
6541 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6542 {
6543         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6544         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6545         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6546         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6547 }
6548
6549 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6550 {
6551         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6552         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6553         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6554 }
6555
6556 static int io_sq_thread(void *data)
6557 {
6558         struct io_ring_ctx *ctx = data;
6559         const struct cred *old_cred;
6560         DEFINE_WAIT(wait);
6561         unsigned long timeout;
6562         int ret = 0;
6563
6564         complete(&ctx->sq_thread_comp);
6565
6566         old_cred = override_creds(ctx->creds);
6567
6568         timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6569         while (!kthread_should_park()) {
6570                 unsigned int to_submit;
6571
6572                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
6573                         unsigned nr_events = 0;
6574
6575                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6576                         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched())
6577                                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6578                         else
6579                                 timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6580                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6581                 }
6582
6583                 to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6584
6585                 /*
6586                  * If submit got -EBUSY, flag us as needing the application
6587                  * to enter the kernel to reap and flush events.
6588                  */
6589                 if (!to_submit || ret == -EBUSY || need_resched()) {
6590                         /*
6591                          * Drop cur_mm before scheduling, we can't hold it for
6592                          * long periods (or over schedule()). Do this before
6593                          * adding ourselves to the waitqueue, as the unuse/drop
6594                          * may sleep.
6595                          */
6596                         io_sq_thread_drop_mm();
6597
6598                         /*
6599                          * We're polling. If we're within the defined idle
6600                          * period, then let us spin without work before going
6601                          * to sleep. The exception is if we got EBUSY doing
6602                          * more IO, we should wait for the application to
6603                          * reap events and wake us up.
6604                          */
6605                         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || need_resched() ||
6606                             (!time_after(jiffies, timeout) && ret != -EBUSY &&
6607                             !percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))) {
6608                                 io_run_task_work();
6609                                 cond_resched();
6610                                 continue;
6611                         }
6612
6613                         prepare_to_wait(&ctx->sqo_wait, &wait,
6614                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6615
6616                         /*
6617                          * While doing polled IO, before going to sleep, we need
6618                          * to check if there are new reqs added to iopoll_list,
6619                          * it is because reqs may have been punted to io worker
6620                          * and will be added to iopoll_list later, hence check
6621                          * the iopoll_list again.
6622                          */
6623                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6624                             !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6625                                 finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6626                                 continue;
6627                         }
6628
6629                         io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6630
6631                         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6632                         if (!to_submit || ret == -EBUSY) {
6633                                 if (kthread_should_park()) {
6634                                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6635                                         break;
6636                                 }
6637                                 if (io_run_task_work()) {
6638                                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6639                                         io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6640                                         continue;
6641                                 }
6642                                 if (signal_pending(current))
6643                                         flush_signals(current);
6644                                 schedule();
6645                                 finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6646
6647                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6648                                 ret = 0;
6649                                 continue;
6650                         }
6651                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6652
6653                         io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6654                 }
6655
6656                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6657                 if (likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6658                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit, NULL, -1);
6659                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6660                 timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6661         }
6662
6663         io_run_task_work();
6664
6665         io_sq_thread_drop_mm();
6666         revert_creds(old_cred);
6667
6668         kthread_parkme();
6669
6670         return 0;
6671 }
6672
6673 struct io_wait_queue {
6674         struct wait_queue_entry wq;
6675         struct io_ring_ctx *ctx;
6676         unsigned to_wait;
6677         unsigned nr_timeouts;
6678 };
6679
6680 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq, bool noflush)
6681 {
6682         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6683
6684         /*
6685          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6686          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6687          * regardless of event count.
6688          */
6689         return io_cqring_events(ctx, noflush) >= iowq->to_wait ||
6690                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6691 }
6692
6693 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6694                             int wake_flags, void *key)
6695 {
6696         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6697                                                         wq);
6698
6699         /* use noflush == true, as we can't safely rely on locking context */
6700         if (!io_should_wake(iowq, true))
6701                 return -1;
6702
6703         return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6704 }
6705
6706 /*
6707  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6708  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6709  */
6710 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6711                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz)
6712 {
6713         struct io_wait_queue iowq = {
6714                 .wq = {
6715                         .private        = current,
6716                         .func           = io_wake_function,
6717                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6718                 },
6719                 .ctx            = ctx,
6720                 .to_wait        = min_events,
6721         };
6722         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6723         int ret = 0;
6724
6725         do {
6726                 if (io_cqring_events(ctx, false) >= min_events)
6727                         return 0;
6728                 if (!io_run_task_work())
6729                         break;
6730         } while (1);
6731
6732         if (sig) {
6733 #ifdef CONFIG_COMPAT
6734                 if (in_compat_syscall())
6735                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6736                                                       sigsz);
6737                 else
6738 #endif
6739                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6740
6741                 if (ret)
6742                         return ret;
6743         }
6744
6745         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6746         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
6747         do {
6748                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
6749                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6750                 /* make sure we run task_work before checking for signals */
6751                 if (io_run_task_work())
6752                         continue;
6753                 if (signal_pending(current)) {
6754                         if (current->jobctl & JOBCTL_TASK_WORK) {
6755                                 spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
6756                                 current->jobctl &= ~JOBCTL_TASK_WORK;
6757                                 recalc_sigpending();
6758                                 spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
6759                                 continue;
6760                         }
6761                         ret = -EINTR;
6762                         break;
6763                 }
6764                 if (io_should_wake(&iowq, false))
6765                         break;
6766                 schedule();
6767         } while (1);
6768         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
6769
6770         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
6771
6772         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
6773 }
6774
6775 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6776 {
6777 #if defined(CONFIG_UNIX)
6778         if (ctx->ring_sock) {
6779                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6780                 struct sk_buff *skb;
6781
6782                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
6783                         kfree_skb(skb);
6784         }
6785 #else
6786         int i;
6787
6788         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6789                 struct file *file;
6790
6791                 file = io_file_from_index(ctx, i);
6792                 if (file)
6793                         fput(file);
6794         }
6795 #endif
6796 }
6797
6798 static void io_file_ref_kill(struct percpu_ref *ref)
6799 {
6800         struct fixed_file_data *data;
6801
6802         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
6803         complete(&data->done);
6804 }
6805
6806 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6807 {
6808         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
6809         struct fixed_file_ref_node *ref_node = NULL;
6810         unsigned nr_tables, i;
6811
6812         if (!data)
6813                 return -ENXIO;
6814
6815         spin_lock(&data->lock);
6816         if (!list_empty(&data->ref_list))
6817                 ref_node = list_first_entry(&data->ref_list,
6818                                 struct fixed_file_ref_node, node);
6819         spin_unlock(&data->lock);
6820         if (ref_node)
6821                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
6822
6823         percpu_ref_kill(&data->refs);
6824
6825         /* wait for all refs nodes to complete */
6826         flush_delayed_work(&ctx->file_put_work);
6827         wait_for_completion(&data->done);
6828
6829         __io_sqe_files_unregister(ctx);
6830         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6831         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
6832                 kfree(data->table[i].files);
6833         kfree(data->table);
6834         percpu_ref_exit(&data->refs);
6835         kfree(data);
6836         ctx->file_data = NULL;
6837         ctx->nr_user_files = 0;
6838         return 0;
6839 }
6840
6841 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
6842 {
6843         if (ctx->sqo_thread) {
6844                 wait_for_completion(&ctx->sq_thread_comp);
6845                 /*
6846                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
6847                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
6848                  * set to a single CPU.
6849                  */
6850                 kthread_park(ctx->sqo_thread);
6851                 kthread_stop(ctx->sqo_thread);
6852                 ctx->sqo_thread = NULL;
6853         }
6854 }
6855
6856 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
6857 {
6858         io_sq_thread_stop(ctx);
6859
6860         if (ctx->io_wq) {
6861                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
6862                 ctx->io_wq = NULL;
6863         }
6864 }
6865
6866 #if defined(CONFIG_UNIX)
6867 /*
6868  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
6869  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
6870  * loops in the file referencing.
6871  */
6872 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
6873 {
6874         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
6875         struct scm_fp_list *fpl;
6876         struct sk_buff *skb;
6877         int i, nr_files;
6878
6879         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
6880         if (!fpl)
6881                 return -ENOMEM;
6882
6883         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
6884         if (!skb) {
6885                 kfree(fpl);
6886                 return -ENOMEM;
6887         }
6888
6889         skb->sk = sk;
6890
6891         nr_files = 0;
6892         fpl->user = get_uid(ctx->user);
6893         for (i = 0; i < nr; i++) {
6894                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
6895
6896                 if (!file)
6897                         continue;
6898                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
6899                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
6900                 nr_files++;
6901         }
6902
6903         if (nr_files) {
6904                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
6905                 fpl->count = nr_files;
6906                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
6907                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
6908                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
6909                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
6910
6911                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
6912                         fput(fpl->fp[i]);
6913         } else {
6914                 kfree_skb(skb);
6915                 kfree(fpl);
6916         }
6917
6918         return 0;
6919 }
6920
6921 /*
6922  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
6923  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
6924  * garbage collection to take care of this problem for us.
6925  */
6926 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
6927 {
6928         unsigned left, total;
6929         int ret = 0;
6930
6931         total = 0;
6932         left = ctx->nr_user_files;
6933         while (left) {
6934                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
6935
6936                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
6937                 if (ret)
6938                         break;
6939                 left -= this_files;
6940                 total += this_files;
6941         }
6942
6943         if (!ret)
6944                 return 0;
6945
6946         while (total < ctx->nr_user_files) {
6947                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
6948
6949                 if (file)
6950                         fput(file);
6951                 total++;
6952         }
6953
6954         return ret;
6955 }
6956 #else
6957 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
6958 {
6959         return 0;
6960 }
6961 #endif
6962
6963 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned nr_tables,
6964                                     unsigned nr_files)
6965 {
6966         int i;
6967
6968         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
6969                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
6970                 unsigned this_files;
6971
6972                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6973                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
6974                                         GFP_KERNEL);
6975                 if (!table->files)
6976                         break;
6977                 nr_files -= this_files;
6978         }
6979
6980         if (i == nr_tables)
6981                 return 0;
6982
6983         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
6984                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
6985                 kfree(table->files);
6986         }
6987         return 1;
6988 }
6989
6990 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
6991 {
6992 #if defined(CONFIG_UNIX)
6993         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6994         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
6995         struct sk_buff *skb;
6996         int i;
6997
6998         __skb_queue_head_init(&list);
6999
7000         /*
7001          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7002          * remove this entry and rearrange the file array.
7003          */
7004         skb = skb_dequeue(head);
7005         while (skb) {
7006                 struct scm_fp_list *fp;
7007
7008                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7009                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7010                         int left;
7011
7012                         if (fp->fp[i] != file)
7013                                 continue;
7014
7015                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7016                         left = fp->count - 1 - i;
7017                         if (left) {
7018                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7019                                                 left * sizeof(struct file *));
7020                         }
7021                         fp->count--;
7022                         if (!fp->count) {
7023                                 kfree_skb(skb);
7024                                 skb = NULL;
7025                         } else {
7026                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7027                         }
7028                         fput(file);
7029                         file = NULL;
7030                         break;
7031                 }
7032
7033                 if (!file)
7034                         break;
7035
7036                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7037
7038                 skb = skb_dequeue(head);
7039         }
7040
7041         if (skb_peek(&list)) {
7042                 spin_lock_irq(&head->lock);
7043                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7044                         __skb_queue_tail(head, skb);
7045                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7046         }
7047 #else
7048         fput(file);
7049 #endif
7050 }
7051
7052 struct io_file_put {
7053         struct list_head list;
7054         struct file *file;
7055 };
7056
7057 static void __io_file_put_work(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7058 {
7059         struct fixed_file_data *file_data = ref_node->file_data;
7060         struct io_ring_ctx *ctx = file_data->ctx;
7061         struct io_file_put *pfile, *tmp;
7062
7063         list_for_each_entry_safe(pfile, tmp, &ref_node->file_list, list) {
7064                 list_del(&pfile->list);
7065                 io_ring_file_put(ctx, pfile->file);
7066                 kfree(pfile);
7067         }
7068
7069         spin_lock(&file_data->lock);
7070         list_del(&ref_node->node);
7071         spin_unlock(&file_data->lock);
7072
7073         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7074         kfree(ref_node);
7075         percpu_ref_put(&file_data->refs);
7076 }
7077
7078 static void io_file_put_work(struct work_struct *work)
7079 {
7080         struct io_ring_ctx *ctx;
7081         struct llist_node *node;
7082
7083         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, file_put_work.work);
7084         node = llist_del_all(&ctx->file_put_llist);
7085
7086         while (node) {
7087                 struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7088                 struct llist_node *next = node->next;
7089
7090                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_file_ref_node, llist);
7091                 __io_file_put_work(ref_node);
7092                 node = next;
7093         }
7094 }
7095
7096 static void io_file_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7097 {
7098         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7099         struct io_ring_ctx *ctx;
7100         bool first_add;
7101         int delay = HZ;
7102
7103         ref_node = container_of(ref, struct fixed_file_ref_node, refs);
7104         ctx = ref_node->file_data->ctx;
7105
7106         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->file_data->refs))
7107                 delay = 0;
7108
7109         first_add = llist_add(&ref_node->llist, &ctx->file_put_llist);
7110         if (!delay)
7111                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, 0);
7112         else if (first_add)
7113                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, delay);
7114 }
7115
7116 static struct fixed_file_ref_node *alloc_fixed_file_ref_node(
7117                         struct io_ring_ctx *ctx)
7118 {
7119         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7120
7121         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7122         if (!ref_node)
7123                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7124
7125         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_file_data_ref_zero,
7126                             0, GFP_KERNEL)) {
7127                 kfree(ref_node);
7128                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7129         }
7130         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7131         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->file_list);
7132         ref_node->file_data = ctx->file_data;
7133         return ref_node;
7134 }
7135
7136 static void destroy_fixed_file_ref_node(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7137 {
7138         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7139         kfree(ref_node);
7140 }
7141
7142 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7143                                  unsigned nr_args)
7144 {
7145         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7146         unsigned nr_tables;
7147         struct file *file;
7148         int fd, ret = 0;
7149         unsigned i;
7150         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7151
7152         if (ctx->file_data)
7153                 return -EBUSY;
7154         if (!nr_args)
7155                 return -EINVAL;
7156         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7157                 return -EMFILE;
7158
7159         ctx->file_data = kzalloc(sizeof(*ctx->file_data), GFP_KERNEL);
7160         if (!ctx->file_data)
7161                 return -ENOMEM;
7162         ctx->file_data->ctx = ctx;
7163         init_completion(&ctx->file_data->done);
7164         INIT_LIST_HEAD(&ctx->file_data->ref_list);
7165         spin_lock_init(&ctx->file_data->lock);
7166
7167         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7168         ctx->file_data->table = kcalloc(nr_tables,
7169                                         sizeof(struct fixed_file_table),
7170                                         GFP_KERNEL);
7171         if (!ctx->file_data->table) {
7172                 kfree(ctx->file_data);
7173                 ctx->file_data = NULL;
7174                 return -ENOMEM;
7175         }
7176
7177         if (percpu_ref_init(&ctx->file_data->refs, io_file_ref_kill,
7178                                 PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL)) {
7179                 kfree(ctx->file_data->table);
7180                 kfree(ctx->file_data);
7181                 ctx->file_data = NULL;
7182                 return -ENOMEM;
7183         }
7184
7185         if (io_sqe_alloc_file_tables(ctx, nr_tables, nr_args)) {
7186                 percpu_ref_exit(&ctx->file_data->refs);
7187                 kfree(ctx->file_data->table);
7188                 kfree(ctx->file_data);
7189                 ctx->file_data = NULL;
7190                 return -ENOMEM;
7191         }
7192
7193         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7194                 struct fixed_file_table *table;
7195                 unsigned index;
7196
7197                 ret = -EFAULT;
7198                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd)))
7199                         break;
7200                 /* allow sparse sets */
7201                 if (fd == -1) {
7202                         ret = 0;
7203                         continue;
7204                 }
7205
7206                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7207                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7208                 file = fget(fd);
7209
7210                 ret = -EBADF;
7211                 if (!file)
7212                         break;
7213
7214                 /*
7215                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7216                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7217                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7218                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7219                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7220                  */
7221                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7222                         fput(file);
7223                         break;
7224                 }
7225                 ret = 0;
7226                 table->files[index] = file;
7227         }
7228
7229         if (ret) {
7230                 for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7231                         file = io_file_from_index(ctx, i);
7232                         if (file)
7233                                 fput(file);
7234                 }
7235                 for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7236                         kfree(ctx->file_data->table[i].files);
7237
7238                 percpu_ref_exit(&ctx->file_data->refs);
7239                 kfree(ctx->file_data->table);
7240                 kfree(ctx->file_data);
7241                 ctx->file_data = NULL;
7242                 ctx->nr_user_files = 0;
7243                 return ret;
7244         }
7245
7246         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7247         if (ret) {
7248                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7249                 return ret;
7250         }
7251
7252         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7253         if (IS_ERR(ref_node)) {
7254                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7255                 return PTR_ERR(ref_node);
7256         }
7257
7258         ctx->file_data->cur_refs = &ref_node->refs;
7259         spin_lock(&ctx->file_data->lock);
7260         list_add(&ref_node->node, &ctx->file_data->ref_list);
7261         spin_unlock(&ctx->file_data->lock);
7262         percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
7263         return ret;
7264 }
7265
7266 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7267                                 int index)
7268 {
7269 #if defined(CONFIG_UNIX)
7270         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7271         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7272         struct sk_buff *skb;
7273
7274         /*
7275          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7276          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7277          * and filling it in.
7278          */
7279         spin_lock_irq(&head->lock);
7280         skb = skb_peek(head);
7281         if (skb) {
7282                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7283
7284                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7285                         __skb_unlink(skb, head);
7286                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7287                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7288                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7289                         fpl->count++;
7290                         spin_lock_irq(&head->lock);
7291                         __skb_queue_head(head, skb);
7292                 } else {
7293                         skb = NULL;
7294                 }
7295         }
7296         spin_unlock_irq(&head->lock);
7297
7298         if (skb) {
7299                 fput(file);
7300                 return 0;
7301         }
7302
7303         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7304 #else
7305         return 0;
7306 #endif
7307 }
7308
7309 static int io_queue_file_removal(struct fixed_file_data *data,
7310                                  struct file *file)
7311 {
7312         struct io_file_put *pfile;
7313         struct percpu_ref *refs = data->cur_refs;
7314         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7315
7316         pfile = kzalloc(sizeof(*pfile), GFP_KERNEL);
7317         if (!pfile)
7318                 return -ENOMEM;
7319
7320         ref_node = container_of(refs, struct fixed_file_ref_node, refs);
7321         pfile->file = file;
7322         list_add(&pfile->list, &ref_node->file_list);
7323
7324         return 0;
7325 }
7326
7327 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7328                                  struct io_uring_files_update *up,
7329                                  unsigned nr_args)
7330 {
7331         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
7332         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7333         struct file *file;
7334         __s32 __user *fds;
7335         int fd, i, err;
7336         __u32 done;
7337         bool needs_switch = false;
7338
7339         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7340                 return -EOVERFLOW;
7341         if (done > ctx->nr_user_files)
7342                 return -EINVAL;
7343
7344         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7345         if (IS_ERR(ref_node))
7346                 return PTR_ERR(ref_node);
7347
7348         done = 0;
7349         fds = u64_to_user_ptr(up->fds);
7350         while (nr_args) {
7351                 struct fixed_file_table *table;
7352                 unsigned index;
7353
7354                 err = 0;
7355                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7356                         err = -EFAULT;
7357                         break;
7358                 }
7359                 i = array_index_nospec(up->offset, ctx->nr_user_files);
7360                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7361                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7362                 if (table->files[index]) {
7363                         file = table->files[index];
7364                         err = io_queue_file_removal(data, file);
7365                         if (err)
7366                                 break;
7367                         table->files[index] = NULL;
7368                         needs_switch = true;
7369                 }
7370                 if (fd != -1) {
7371                         file = fget(fd);
7372                         if (!file) {
7373                                 err = -EBADF;
7374                                 break;
7375                         }
7376                         /*
7377                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7378                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7379                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7380                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7381                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7382                          * support regular read/write anyway.
7383                          */
7384                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7385                                 fput(file);
7386                                 err = -EBADF;
7387                                 break;
7388                         }
7389                         table->files[index] = file;
7390                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7391                         if (err) {
7392                                 table->files[index] = NULL;
7393                                 fput(file);
7394                                 break;
7395                         }
7396                 }
7397                 nr_args--;
7398                 done++;
7399                 up->offset++;
7400         }
7401
7402         if (needs_switch) {
7403                 percpu_ref_kill(data->cur_refs);
7404                 spin_lock(&data->lock);
7405                 list_add(&ref_node->node, &data->ref_list);
7406                 data->cur_refs = &ref_node->refs;
7407                 spin_unlock(&data->lock);
7408                 percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
7409         } else
7410                 destroy_fixed_file_ref_node(ref_node);
7411
7412         return done ? done : err;
7413 }
7414
7415 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7416                                unsigned nr_args)
7417 {
7418         struct io_uring_files_update up;
7419
7420         if (!ctx->file_data)
7421                 return -ENXIO;
7422         if (!nr_args)
7423                 return -EINVAL;
7424         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7425                 return -EFAULT;
7426         if (up.resv)
7427                 return -EINVAL;
7428
7429         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7430 }
7431
7432 static void io_free_work(struct io_wq_work *work)
7433 {
7434         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7435
7436         /* Consider that io_steal_work() relies on this ref */
7437         io_put_req(req);
7438 }
7439
7440 static int io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7441                               struct io_uring_params *p)
7442 {
7443         struct io_wq_data data;
7444         struct fd f;
7445         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7446         unsigned int concurrency;
7447         int ret = 0;
7448
7449         data.user = ctx->user;
7450         data.free_work = io_free_work;
7451         data.do_work = io_wq_submit_work;
7452
7453         if (!(p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)) {
7454                 /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7455                 concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7456
7457                 ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
7458                 if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
7459                         ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
7460                         ctx->io_wq = NULL;
7461                 }
7462                 return ret;
7463         }
7464
7465         f = fdget(p->wq_fd);
7466         if (!f.file)
7467                 return -EBADF;
7468
7469         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7470                 ret = -EINVAL;
7471                 goto out_fput;
7472         }
7473
7474         ctx_attach = f.file->private_data;
7475         /* @io_wq is protected by holding the fd */
7476         if (!io_wq_get(ctx_attach->io_wq, &data)) {
7477                 ret = -EINVAL;
7478                 goto out_fput;
7479         }
7480
7481         ctx->io_wq = ctx_attach->io_wq;
7482 out_fput:
7483         fdput(f);
7484         return ret;
7485 }
7486
7487 static int io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx,
7488                                struct io_uring_params *p)
7489 {
7490         int ret;
7491
7492         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7493                 ret = -EPERM;
7494                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
7495                         goto err;
7496
7497                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7498                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7499                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7500
7501                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7502                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7503
7504                         ret = -EINVAL;
7505                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
7506                                 goto err;
7507                         if (!cpu_online(cpu))
7508                                 goto err;
7509
7510                         ctx->sqo_thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread,
7511                                                         ctx, cpu,
7512                                                         "io_uring-sq");
7513                 } else {
7514                         ctx->sqo_thread = kthread_create(io_sq_thread, ctx,
7515                                                         "io_uring-sq");
7516                 }
7517                 if (IS_ERR(ctx->sqo_thread)) {
7518                         ret = PTR_ERR(ctx->sqo_thread);
7519                         ctx->sqo_thread = NULL;
7520                         goto err;
7521                 }
7522                 wake_up_process(ctx->sqo_thread);
7523         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7524                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
7525                 ret = -EINVAL;
7526                 goto err;
7527         }
7528
7529         ret = io_init_wq_offload(ctx, p);
7530         if (ret)
7531                 goto err;
7532
7533         return 0;
7534 err:
7535         io_finish_async(ctx);
7536         return ret;
7537 }
7538
7539 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
7540                                       unsigned long nr_pages)
7541 {
7542         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
7543 }
7544
7545 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
7546                                    unsigned long nr_pages)
7547 {
7548         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
7549
7550         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
7551         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
7552
7553         do {
7554                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
7555                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
7556                 if (new_pages > page_limit)
7557                         return -ENOMEM;
7558         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
7559                                         new_pages) != cur_pages);
7560
7561         return 0;
7562 }
7563
7564 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7565                              enum io_mem_account acct)
7566 {
7567         if (ctx->limit_mem)
7568                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7569
7570         if (ctx->sqo_mm) {
7571                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7572                         ctx->sqo_mm->locked_vm -= nr_pages;
7573                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7574                         atomic64_sub(nr_pages, &ctx->sqo_mm->pinned_vm);
7575         }
7576 }
7577
7578 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7579                           enum io_mem_account acct)
7580 {
7581         int ret;
7582
7583         if (ctx->limit_mem) {
7584                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
7585                 if (ret)
7586                         return ret;
7587         }
7588
7589         if (ctx->sqo_mm) {
7590                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7591                         ctx->sqo_mm->locked_vm += nr_pages;
7592                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7593                         atomic64_add(nr_pages, &ctx->sqo_mm->pinned_vm);
7594         }
7595
7596         return 0;
7597 }
7598
7599 static void io_mem_free(void *ptr)
7600 {
7601         struct page *page;
7602
7603         if (!ptr)
7604                 return;
7605
7606         page = virt_to_head_page(ptr);
7607         if (put_page_testzero(page))
7608                 free_compound_page(page);
7609 }
7610
7611 static void *io_mem_alloc(size_t size)
7612 {
7613         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
7614                                 __GFP_NORETRY;
7615
7616         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
7617 }
7618
7619 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
7620                                 size_t *sq_offset)
7621 {
7622         struct io_rings *rings;
7623         size_t off, sq_array_size;
7624
7625         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
7626         if (off == SIZE_MAX)
7627                 return SIZE_MAX;
7628
7629 #ifdef CONFIG_SMP
7630         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
7631         if (off == 0)
7632                 return SIZE_MAX;
7633 #endif
7634
7635         if (sq_offset)
7636                 *sq_offset = off;
7637
7638         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
7639         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
7640                 return SIZE_MAX;
7641
7642         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
7643                 return SIZE_MAX;
7644
7645         return off;
7646 }
7647
7648 static unsigned long ring_pages(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries)
7649 {
7650         size_t pages;
7651
7652         pages = (size_t)1 << get_order(
7653                 rings_size(sq_entries, cq_entries, NULL));
7654         pages += (size_t)1 << get_order(
7655                 array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), sq_entries));
7656
7657         return pages;
7658 }
7659
7660 static int io_sqe_buffer_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7661 {
7662         int i, j;
7663
7664         if (!ctx->user_bufs)
7665                 return -ENXIO;
7666
7667         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
7668                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7669
7670                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
7671                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
7672
7673                 io_unaccount_mem(ctx, imu->nr_bvecs, ACCT_PINNED);
7674                 kvfree(imu->bvec);
7675                 imu->nr_bvecs = 0;
7676         }
7677
7678         kfree(ctx->user_bufs);
7679         ctx->user_bufs = NULL;
7680         ctx->nr_user_bufs = 0;
7681         return 0;
7682 }
7683
7684 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
7685                        void __user *arg, unsigned index)
7686 {
7687         struct iovec __user *src;
7688
7689 #ifdef CONFIG_COMPAT
7690         if (ctx->compat) {
7691                 struct compat_iovec __user *ciovs;
7692                 struct compat_iovec ciov;
7693
7694                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
7695                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
7696                         return -EFAULT;
7697
7698                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
7699                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
7700                 return 0;
7701         }
7702 #endif
7703         src = (struct iovec __user *) arg;
7704         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
7705                 return -EFAULT;
7706         return 0;
7707 }
7708
7709 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7710                                   unsigned nr_args)
7711 {
7712         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
7713         struct page **pages = NULL;
7714         int i, j, got_pages = 0;
7715         int ret = -EINVAL;
7716
7717         if (ctx->user_bufs)
7718                 return -EBUSY;
7719         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
7720                 return -EINVAL;
7721
7722         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
7723                                         GFP_KERNEL);
7724         if (!ctx->user_bufs)
7725                 return -ENOMEM;
7726
7727         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
7728                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7729                 unsigned long off, start, end, ubuf;
7730                 int pret, nr_pages;
7731                 struct iovec iov;
7732                 size_t size;
7733
7734                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
7735                 if (ret)
7736                         goto err;
7737
7738                 /*
7739                  * Don't impose further limits on the size and buffer
7740                  * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
7741                  * submitted if they are wrong.
7742                  */
7743                 ret = -EFAULT;
7744                 if (!iov.iov_base || !iov.iov_len)
7745                         goto err;
7746
7747                 /* arbitrary limit, but we need something */
7748                 if (iov.iov_len > SZ_1G)
7749                         goto err;
7750
7751                 ubuf = (unsigned long) iov.iov_base;
7752                 end = (ubuf + iov.iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
7753                 start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
7754                 nr_pages = end - start;
7755
7756                 ret = io_account_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7757                 if (ret)
7758                         goto err;
7759
7760                 ret = 0;
7761                 if (!pages || nr_pages > got_pages) {
7762                         kvfree(vmas);
7763                         kvfree(pages);
7764                         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *),
7765                                                 GFP_KERNEL);
7766                         vmas = kvmalloc_array(nr_pages,
7767                                         sizeof(struct vm_area_struct *),
7768                                         GFP_KERNEL);
7769                         if (!pages || !vmas) {
7770                                 ret = -ENOMEM;
7771                                 io_unaccount_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7772                                 goto err;
7773                         }
7774                         got_pages = nr_pages;
7775                 }
7776
7777                 imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
7778                                                 GFP_KERNEL);
7779                 ret = -ENOMEM;
7780                 if (!imu->bvec) {
7781                         io_unaccount_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7782                         goto err;
7783                 }
7784
7785                 ret = 0;
7786                 mmap_read_lock(current->mm);
7787                 pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages,
7788                                       FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
7789                                       pages, vmas);
7790                 if (pret == nr_pages) {
7791                         /* don't support file backed memory */
7792                         for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
7793                                 struct vm_area_struct *vma = vmas[j];
7794
7795                                 if (vma->vm_file &&
7796                                     !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
7797                                         ret = -EOPNOTSUPP;
7798                                         break;
7799                                 }
7800                         }
7801                 } else {
7802                         ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
7803                 }
7804                 mmap_read_unlock(current->mm);
7805                 if (ret) {
7806                         /*
7807                          * if we did partial map, or found file backed vmas,
7808                          * release any pages we did get
7809                          */
7810                         if (pret > 0)
7811                                 unpin_user_pages(pages, pret);
7812                         io_unaccount_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7813                         kvfree(imu->bvec);
7814                         goto err;
7815                 }
7816
7817                 off = ubuf & ~PAGE_MASK;
7818                 size = iov.iov_len;
7819                 for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
7820                         size_t vec_len;
7821
7822                         vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
7823                         imu->bvec[j].bv_page = pages[j];
7824                         imu->bvec[j].bv_len = vec_len;
7825                         imu->bvec[j].bv_offset = off;
7826                         off = 0;
7827                         size -= vec_len;
7828                 }
7829                 /* store original address for later verification */
7830                 imu->ubuf = ubuf;
7831                 imu->len = iov.iov_len;
7832                 imu->nr_bvecs = nr_pages;
7833
7834                 ctx->nr_user_bufs++;
7835         }
7836         kvfree(pages);
7837         kvfree(vmas);
7838         return 0;
7839 err:
7840         kvfree(pages);
7841         kvfree(vmas);
7842         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
7843         return ret;
7844 }
7845
7846 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
7847 {
7848         __s32 __user *fds = arg;
7849         int fd;
7850
7851         if (ctx->cq_ev_fd)
7852                 return -EBUSY;
7853
7854         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
7855                 return -EFAULT;
7856
7857         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
7858         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
7859                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
7860                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
7861                 return ret;
7862         }
7863
7864         return 0;
7865 }
7866
7867 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7868 {
7869         if (ctx->cq_ev_fd) {
7870                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
7871                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
7872                 return 0;
7873         }
7874
7875         return -ENXIO;
7876 }
7877
7878 static int __io_destroy_buffers(int id, void *p, void *data)
7879 {
7880         struct io_ring_ctx *ctx = data;
7881         struct io_buffer *buf = p;
7882
7883         __io_remove_buffers(ctx, buf, id, -1U);
7884         return 0;
7885 }
7886
7887 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
7888 {
7889         idr_for_each(&ctx->io_buffer_idr, __io_destroy_buffers, ctx);
7890         idr_destroy(&ctx->io_buffer_idr);
7891 }
7892
7893 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
7894 {
7895         io_finish_async(ctx);
7896         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
7897         if (ctx->sqo_mm) {
7898                 mmdrop(ctx->sqo_mm);
7899                 ctx->sqo_mm = NULL;
7900         }
7901
7902         io_sqe_files_unregister(ctx);
7903         io_eventfd_unregister(ctx);
7904         io_destroy_buffers(ctx);
7905         idr_destroy(&ctx->personality_idr);
7906
7907 #if defined(CONFIG_UNIX)
7908         if (ctx->ring_sock) {
7909                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
7910                 sock_release(ctx->ring_sock);
7911         }
7912 #endif
7913
7914         io_mem_free(ctx->rings);
7915         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
7916
7917         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
7918         free_uid(ctx->user);
7919         put_cred(ctx->creds);
7920         kfree(ctx->cancel_hash);
7921         kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
7922         kfree(ctx);
7923 }
7924
7925 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
7926 {
7927         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7928         __poll_t mask = 0;
7929
7930         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
7931         /*
7932          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
7933          * io_commit_cqring
7934          */
7935         smp_rmb();
7936         if (READ_ONCE(ctx->rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head !=
7937             ctx->rings->sq_ring_entries)
7938                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
7939         if (io_cqring_events(ctx, false))
7940                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
7941
7942         return mask;
7943 }
7944
7945 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
7946 {
7947         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7948
7949         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
7950 }
7951
7952 static int io_remove_personalities(int id, void *p, void *data)
7953 {
7954         struct io_ring_ctx *ctx = data;
7955         const struct cred *cred;
7956
7957         cred = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
7958         if (cred)
7959                 put_cred(cred);
7960         return 0;
7961 }
7962
7963 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
7964 {
7965         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
7966                                                exit_work);
7967
7968         /*
7969          * If we're doing polled IO and end up having requests being
7970          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
7971          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
7972          * as nobody else will be looking for them.
7973          */
7974         do {
7975                 if (ctx->rings)
7976                         io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
7977                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
7978         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
7979         io_ring_ctx_free(ctx);
7980 }
7981
7982 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
7983 {
7984         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7985         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
7986         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7987
7988         io_kill_timeouts(ctx);
7989         io_poll_remove_all(ctx);
7990
7991         if (ctx->io_wq)
7992                 io_wq_cancel_all(ctx->io_wq);
7993
7994         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
7995         if (ctx->rings)
7996                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
7997         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
7998         idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_remove_personalities, ctx);
7999
8000         /*
8001          * Do this upfront, so we won't have a grace period where the ring
8002          * is closed but resources aren't reaped yet. This can cause
8003          * spurious failure in setting up a new ring.
8004          */
8005         io_unaccount_mem(ctx, ring_pages(ctx->sq_entries, ctx->cq_entries),
8006                          ACCT_LOCKED);
8007
8008         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8009         /*
8010          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8011          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8012          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8013          * over using system_wq.
8014          */
8015         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8016 }
8017
8018 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8019 {
8020         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8021
8022         file->private_data = NULL;
8023         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8024         return 0;
8025 }
8026
8027 static bool io_wq_files_match(struct io_wq_work *work, void *data)
8028 {
8029         struct files_struct *files = data;
8030
8031         return work->files == files;
8032 }
8033
8034 /*
8035  * Returns true if 'preq' is the link parent of 'req'
8036  */
8037 static bool io_match_link(struct io_kiocb *preq, struct io_kiocb *req)
8038 {
8039         struct io_kiocb *link;
8040
8041         if (!(preq->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
8042                 return false;
8043
8044         list_for_each_entry(link, &preq->link_list, link_list) {
8045                 if (link == req)
8046                         return true;
8047         }
8048
8049         return false;
8050 }
8051
8052 static inline bool io_match_files(struct io_kiocb *req,
8053                                        struct files_struct *files)
8054 {
8055         return (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) && req->work.files == files;
8056 }
8057
8058 static bool io_match_link_files(struct io_kiocb *req,
8059                                 struct files_struct *files)
8060 {
8061         struct io_kiocb *link;
8062
8063         if (io_match_files(req, files))
8064                 return true;
8065         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD) {
8066                 list_for_each_entry(link, &req->link_list, link_list) {
8067                         if (io_match_files(link, files))
8068                                 return true;
8069                 }
8070         }
8071         return false;
8072 }
8073
8074 /*
8075  * We're looking to cancel 'req' because it's holding on to our files, but
8076  * 'req' could be a link to another request. See if it is, and cancel that
8077  * parent request if so.
8078  */
8079 static bool io_poll_remove_link(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req)
8080 {
8081         struct hlist_node *tmp;
8082         struct io_kiocb *preq;
8083         bool found = false;
8084         int i;
8085
8086         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8087         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
8088                 struct hlist_head *list;
8089
8090                 list = &ctx->cancel_hash[i];
8091                 hlist_for_each_entry_safe(preq, tmp, list, hash_node) {
8092                         found = io_match_link(preq, req);
8093                         if (found) {
8094                                 io_poll_remove_one(preq);
8095                                 break;
8096                         }
8097                 }
8098         }
8099         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8100         return found;
8101 }
8102
8103 static bool io_timeout_remove_link(struct io_ring_ctx *ctx,
8104                                    struct io_kiocb *req)
8105 {
8106         struct io_kiocb *preq;
8107         bool found = false;
8108
8109         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8110         list_for_each_entry(preq, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8111                 found = io_match_link(preq, req);
8112                 if (found) {
8113                         __io_timeout_cancel(preq);
8114                         break;
8115                 }
8116         }
8117         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8118         return found;
8119 }
8120
8121 static bool io_cancel_link_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8122 {
8123         return io_match_link(container_of(work, struct io_kiocb, work), data);
8124 }
8125
8126 static void io_attempt_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req)
8127 {
8128         enum io_wq_cancel cret;
8129
8130         /* cancel this particular work, if it's running */
8131         cret = io_wq_cancel_work(ctx->io_wq, &req->work);
8132         if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8133                 return;
8134
8135         /* find links that hold this pending, cancel those */
8136         cret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_link_cb, req, true);
8137         if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8138                 return;
8139
8140         /* if we have a poll link holding this pending, cancel that */
8141         if (io_poll_remove_link(ctx, req))
8142                 return;
8143
8144         /* final option, timeout link is holding this req pending */
8145         io_timeout_remove_link(ctx, req);
8146 }
8147
8148 static void io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8149                                   struct files_struct *files)
8150 {
8151         struct io_defer_entry *de = NULL;
8152         LIST_HEAD(list);
8153
8154         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8155         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8156                 if (io_match_link_files(de->req, files)) {
8157                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8158                         break;
8159                 }
8160         }
8161         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8162
8163         while (!list_empty(&list)) {
8164                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8165                 list_del_init(&de->list);
8166                 req_set_fail_links(de->req);
8167                 io_put_req(de->req);
8168                 io_req_complete(de->req, -ECANCELED);
8169                 kfree(de);
8170         }
8171 }
8172
8173 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8174                                   struct files_struct *files)
8175 {
8176         if (list_empty_careful(&ctx->inflight_list))
8177                 return;
8178
8179         io_cancel_defer_files(ctx, files);
8180         /* cancel all at once, should be faster than doing it one by one*/
8181         io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_wq_files_match, files, true);
8182
8183         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
8184                 struct io_kiocb *cancel_req = NULL, *req;
8185                 DEFINE_WAIT(wait);
8186
8187                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
8188                 list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry) {
8189                         if (req->work.files != files)
8190                                 continue;
8191                         /* req is being completed, ignore */
8192                         if (!refcount_inc_not_zero(&req->refs))
8193                                 continue;
8194                         cancel_req = req;
8195                         break;
8196                 }
8197                 if (cancel_req)
8198                         prepare_to_wait(&ctx->inflight_wait, &wait,
8199                                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8200                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
8201
8202                 /* We need to keep going until we don't find a matching req */
8203                 if (!cancel_req)
8204                         break;
8205                 /* cancel this request, or head link requests */
8206                 io_attempt_cancel(ctx, cancel_req);
8207                 io_put_req(cancel_req);
8208                 /* cancellations _may_ trigger task work */
8209                 io_run_task_work();
8210                 schedule();
8211                 finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
8212         }
8213 }
8214
8215 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8216 {
8217         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8218         struct task_struct *task = data;
8219
8220         return req->task == task;
8221 }
8222
8223 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
8224 {
8225         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8226
8227         io_uring_cancel_files(ctx, data);
8228
8229         /*
8230          * If the task is going away, cancel work it may have pending
8231          */
8232         if (fatal_signal_pending(current) || (current->flags & PF_EXITING))
8233                 io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_task_cb, current, true);
8234
8235         return 0;
8236 }
8237
8238 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
8239                                             loff_t pgoff, size_t sz)
8240 {
8241         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8242         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
8243         struct page *page;
8244         void *ptr;
8245
8246         switch (offset) {
8247         case IORING_OFF_SQ_RING:
8248         case IORING_OFF_CQ_RING:
8249                 ptr = ctx->rings;
8250                 break;
8251         case IORING_OFF_SQES:
8252                 ptr = ctx->sq_sqes;
8253                 break;
8254         default:
8255                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8256         }
8257
8258         page = virt_to_head_page(ptr);
8259         if (sz > page_size(page))
8260                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8261
8262         return ptr;
8263 }
8264
8265 #ifdef CONFIG_MMU
8266
8267 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
8268 {
8269         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
8270         unsigned long pfn;
8271         void *ptr;
8272
8273         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
8274         if (IS_ERR(ptr))
8275                 return PTR_ERR(ptr);
8276
8277         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
8278         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
8279 }
8280
8281 #else /* !CONFIG_MMU */
8282
8283 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
8284 {
8285         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
8286 }
8287
8288 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
8289 {
8290         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
8291 }
8292
8293 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
8294         unsigned long addr, unsigned long len,
8295         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
8296 {
8297         void *ptr;
8298
8299         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
8300         if (IS_ERR(ptr))
8301                 return PTR_ERR(ptr);
8302
8303         return (unsigned long) ptr;
8304 }
8305
8306 #endif /* !CONFIG_MMU */
8307
8308 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
8309                 u32, min_complete, u32, flags, const sigset_t __user *, sig,
8310                 size_t, sigsz)
8311 {
8312         struct io_ring_ctx *ctx;
8313         long ret = -EBADF;
8314         int submitted = 0;
8315         struct fd f;
8316
8317         io_run_task_work();
8318
8319         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP))
8320                 return -EINVAL;
8321
8322         f = fdget(fd);
8323         if (!f.file)
8324                 return -EBADF;
8325
8326         ret = -EOPNOTSUPP;
8327         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
8328                 goto out_fput;
8329
8330         ret = -ENXIO;
8331         ctx = f.file->private_data;
8332         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
8333                 goto out_fput;
8334
8335         /*
8336          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
8337          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
8338          * we were asked to.
8339          */
8340         ret = 0;
8341         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8342                 if (!list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
8343                         io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
8344                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
8345                         wake_up(&ctx->sqo_wait);
8346                 submitted = to_submit;
8347         } else if (to_submit) {
8348                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8349                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit, f.file, fd);
8350                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8351
8352                 if (submitted != to_submit)
8353                         goto out;
8354         }
8355         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
8356                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
8357
8358                 /*
8359                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
8360                  * space applications don't need to do io completion events
8361                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
8362                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
8363                  */
8364                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
8365                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
8366                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
8367                 } else {
8368                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, sigsz);
8369                 }
8370         }
8371
8372 out:
8373         percpu_ref_put(&ctx->refs);
8374 out_fput:
8375         fdput(f);
8376         return submitted ? submitted : ret;
8377 }
8378
8379 #ifdef CONFIG_PROC_FS
8380 static int io_uring_show_cred(int id, void *p, void *data)
8381 {
8382         const struct cred *cred = p;
8383         struct seq_file *m = data;
8384         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
8385         struct group_info *gi;
8386         kernel_cap_t cap;
8387         unsigned __capi;
8388         int g;
8389
8390         seq_printf(m, "%5d\n", id);
8391         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
8392         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
8393         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
8394         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
8395         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
8396         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
8397         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
8398         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
8399         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
8400         gi = cred->group_info;
8401         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
8402                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
8403                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
8404         }
8405         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
8406         cap = cred->cap_effective;
8407         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
8408                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
8409         seq_putc(m, '\n');
8410         return 0;
8411 }
8412
8413 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
8414 {
8415         int i;
8416
8417         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8418         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
8419         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
8420                 struct fixed_file_table *table;
8421                 struct file *f;
8422
8423                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
8424                 f = table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
8425                 if (f)
8426                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
8427                 else
8428                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
8429         }
8430         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
8431         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8432                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
8433
8434                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
8435                                                 (unsigned int) buf->len);
8436         }
8437         if (!idr_is_empty(&ctx->personality_idr)) {
8438                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
8439                 idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_uring_show_cred, m);
8440         }
8441         seq_printf(m, "PollList:\n");
8442         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8443         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
8444                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
8445                 struct io_kiocb *req;
8446
8447                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
8448                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
8449                                         req->task->task_works != NULL);
8450         }
8451         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8452         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8453 }
8454
8455 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
8456 {
8457         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
8458
8459         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
8460                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
8461                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
8462         }
8463 }
8464 #endif
8465
8466 static const struct file_operations io_uring_fops = {
8467         .release        = io_uring_release,
8468         .flush          = io_uring_flush,
8469         .mmap           = io_uring_mmap,
8470 #ifndef CONFIG_MMU
8471         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
8472         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
8473 #endif
8474         .poll           = io_uring_poll,
8475         .fasync         = io_uring_fasync,
8476 #ifdef CONFIG_PROC_FS
8477         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
8478 #endif
8479 };
8480
8481 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
8482                                   struct io_uring_params *p)
8483 {
8484         struct io_rings *rings;
8485         size_t size, sq_array_offset;
8486
8487         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
8488         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
8489         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
8490
8491         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
8492         if (size == SIZE_MAX)
8493                 return -EOVERFLOW;
8494
8495         rings = io_mem_alloc(size);
8496         if (!rings)
8497                 return -ENOMEM;
8498
8499         ctx->rings = rings;
8500         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
8501         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
8502         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
8503         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
8504         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
8505         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
8506         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
8507
8508         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
8509         if (size == SIZE_MAX) {
8510                 io_mem_free(ctx->rings);
8511                 ctx->rings = NULL;
8512                 return -EOVERFLOW;
8513         }
8514
8515         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
8516         if (!ctx->sq_sqes) {
8517                 io_mem_free(ctx->rings);
8518                 ctx->rings = NULL;
8519                 return -ENOMEM;
8520         }
8521
8522         return 0;
8523 }
8524
8525 /*
8526  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
8527  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
8528  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
8529  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
8530  */
8531 static int io_uring_get_fd(struct io_ring_ctx *ctx)
8532 {
8533         struct file *file;
8534         int ret;
8535
8536 #if defined(CONFIG_UNIX)
8537         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
8538                                 &ctx->ring_sock);
8539         if (ret)
8540                 return ret;
8541 #endif
8542
8543         ret = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
8544         if (ret < 0)
8545                 goto err;
8546
8547         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
8548                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
8549         if (IS_ERR(file)) {
8550                 put_unused_fd(ret);
8551                 ret = PTR_ERR(file);
8552                 goto err;
8553         }
8554
8555 #if defined(CONFIG_UNIX)
8556         ctx->ring_sock->file = file;
8557 #endif
8558         fd_install(ret, file);
8559         return ret;
8560 err:
8561 #if defined(CONFIG_UNIX)
8562         sock_release(ctx->ring_sock);
8563         ctx->ring_sock = NULL;
8564 #endif
8565         return ret;
8566 }
8567
8568 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
8569                            struct io_uring_params __user *params)
8570 {
8571         struct user_struct *user = NULL;
8572         struct io_ring_ctx *ctx;
8573         bool limit_mem;
8574         int ret;
8575
8576         if (!entries)
8577                 return -EINVAL;
8578         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
8579                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
8580                         return -EINVAL;
8581                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
8582         }
8583
8584         /*
8585          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
8586          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
8587          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
8588          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
8589          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
8590          * of CQ ring entries manually.
8591          */
8592         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
8593         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
8594                 /*
8595                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
8596                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
8597                  * any cq vs sq ring sizing.
8598                  */
8599                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
8600                         return -EINVAL;
8601                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
8602                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
8603                                 return -EINVAL;
8604                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
8605                 }
8606                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
8607         } else {
8608                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
8609         }
8610
8611         user = get_uid(current_user());
8612         limit_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
8613
8614         if (limit_mem) {
8615                 ret = __io_account_mem(user,
8616                                 ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries));
8617                 if (ret) {
8618                         free_uid(user);
8619                         return ret;
8620                 }
8621         }
8622
8623         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
8624         if (!ctx) {
8625                 if (limit_mem)
8626                         __io_unaccount_mem(user, ring_pages(p->sq_entries,
8627                                                                 p->cq_entries));
8628                 free_uid(user);
8629                 return -ENOMEM;
8630         }
8631         ctx->compat = in_compat_syscall();
8632         ctx->user = user;
8633         ctx->creds = get_current_cred();
8634
8635         mmgrab(current->mm);
8636         ctx->sqo_mm = current->mm;
8637
8638         /*
8639          * Account memory _before_ installing the file descriptor. Once
8640          * the descriptor is installed, it can get closed at any time. Also
8641          * do this before hitting the general error path, as ring freeing
8642          * will un-account as well.
8643          */
8644         io_account_mem(ctx, ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries),
8645                        ACCT_LOCKED);
8646         ctx->limit_mem = limit_mem;
8647
8648         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
8649         if (ret)
8650                 goto err;
8651
8652         ret = io_sq_offload_start(ctx, p);
8653         if (ret)
8654                 goto err;
8655
8656         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
8657         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
8658         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
8659         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
8660         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
8661         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
8662         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
8663         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
8664
8665         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
8666         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
8667         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
8668         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
8669         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
8670         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
8671         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
8672         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
8673
8674         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
8675                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
8676                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
8677                         IORING_FEAT_POLL_32BITS;
8678
8679         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
8680                 ret = -EFAULT;
8681                 goto err;
8682         }
8683
8684         /*
8685          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
8686          * having closed it before we finish setup
8687          */
8688         ret = io_uring_get_fd(ctx);
8689         if (ret < 0)
8690                 goto err;
8691
8692         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
8693         return ret;
8694 err:
8695         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8696         return ret;
8697 }
8698
8699 /*
8700  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
8701  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
8702  * params structure passed in.
8703  */
8704 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
8705 {
8706         struct io_uring_params p;
8707         int i;
8708
8709         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
8710                 return -EFAULT;
8711         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
8712                 if (p.resv[i])
8713                         return -EINVAL;
8714         }
8715
8716         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
8717                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
8718                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ))
8719                 return -EINVAL;
8720
8721         return  io_uring_create(entries, &p, params);
8722 }
8723
8724 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
8725                 struct io_uring_params __user *, params)
8726 {
8727         return io_uring_setup(entries, params);
8728 }
8729
8730 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
8731 {
8732         struct io_uring_probe *p;
8733         size_t size;
8734         int i, ret;
8735
8736         size = struct_size(p, ops, nr_args);
8737         if (size == SIZE_MAX)
8738                 return -EOVERFLOW;
8739         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
8740         if (!p)
8741                 return -ENOMEM;
8742
8743         ret = -EFAULT;
8744         if (copy_from_user(p, arg, size))
8745                 goto out;
8746         ret = -EINVAL;
8747         if (memchr_inv(p, 0, size))
8748                 goto out;
8749
8750         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
8751         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
8752                 nr_args = IORING_OP_LAST;
8753
8754         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8755                 p->ops[i].op = i;
8756                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
8757                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
8758         }
8759         p->ops_len = i;
8760
8761         ret = 0;
8762         if (copy_to_user(arg, p, size))
8763                 ret = -EFAULT;
8764 out:
8765         kfree(p);
8766         return ret;
8767 }
8768
8769 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
8770 {
8771         const struct cred *creds = get_current_cred();
8772         int id;
8773
8774         id = idr_alloc_cyclic(&ctx->personality_idr, (void *) creds, 1,
8775                                 USHRT_MAX, GFP_KERNEL);
8776         if (id < 0)
8777                 put_cred(creds);
8778         return id;
8779 }
8780
8781 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8782 {
8783         const struct cred *old_creds;
8784
8785         old_creds = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
8786         if (old_creds) {
8787                 put_cred(old_creds);
8788                 return 0;
8789         }
8790
8791         return -EINVAL;
8792 }
8793
8794 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
8795 {
8796         switch (op) {
8797         case IORING_UNREGISTER_FILES:
8798         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
8799         case IORING_REGISTER_PROBE:
8800         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
8801         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
8802                 return false;
8803         default:
8804                 return true;
8805         }
8806 }
8807
8808 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
8809                                void __user *arg, unsigned nr_args)
8810         __releases(ctx->uring_lock)
8811         __acquires(ctx->uring_lock)
8812 {
8813         int ret;
8814
8815         /*
8816          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
8817          * someone else killed the ctx or is already going through
8818          * io_uring_register().
8819          */
8820         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
8821                 return -ENXIO;
8822
8823         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
8824                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8825
8826                 /*
8827                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
8828                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
8829                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
8830                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
8831                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
8832                  * after we've killed the percpu ref.
8833                  */
8834                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8835                 ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
8836                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8837                 if (ret) {
8838                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
8839                         ret = -EINTR;
8840                         goto out;
8841                 }
8842         }
8843
8844         switch (opcode) {
8845         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
8846                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, arg, nr_args);
8847                 break;
8848         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
8849                 ret = -EINVAL;
8850                 if (arg || nr_args)
8851                         break;
8852                 ret = io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8853                 break;
8854         case IORING_REGISTER_FILES:
8855                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
8856                 break;
8857         case IORING_UNREGISTER_FILES:
8858                 ret = -EINVAL;
8859                 if (arg || nr_args)
8860                         break;
8861                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
8862                 break;
8863         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
8864                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
8865                 break;
8866         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
8867         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
8868                 ret = -EINVAL;
8869                 if (nr_args != 1)
8870                         break;
8871                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
8872                 if (ret)
8873                         break;
8874                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
8875                         ctx->eventfd_async = 1;
8876                 else
8877                         ctx->eventfd_async = 0;
8878                 break;
8879         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
8880                 ret = -EINVAL;
8881                 if (arg || nr_args)
8882                         break;
8883                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
8884                 break;
8885         case IORING_REGISTER_PROBE:
8886                 ret = -EINVAL;
8887                 if (!arg || nr_args > 256)
8888                         break;
8889                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
8890                 break;
8891         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
8892                 ret = -EINVAL;
8893                 if (arg || nr_args)
8894                         break;
8895                 ret = io_register_personality(ctx);
8896                 break;
8897         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
8898                 ret = -EINVAL;
8899                 if (arg)
8900                         break;
8901                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
8902                 break;
8903         default:
8904                 ret = -EINVAL;
8905                 break;
8906         }
8907
8908         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
8909                 /* bring the ctx back to life */
8910                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
8911 out:
8912                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
8913         }
8914         return ret;
8915 }
8916
8917 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
8918                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
8919 {
8920         struct io_ring_ctx *ctx;
8921         long ret = -EBADF;
8922         struct fd f;
8923
8924         f = fdget(fd);
8925         if (!f.file)
8926                 return -EBADF;
8927
8928         ret = -EOPNOTSUPP;
8929         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
8930                 goto out_fput;
8931
8932         ctx = f.file->private_data;
8933
8934         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8935         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
8936         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8937         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
8938                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
8939 out_fput:
8940         fdput(f);
8941         return ret;
8942 }
8943
8944 static int __init io_uring_init(void)
8945 {
8946 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
8947         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
8948         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
8949 } while (0)
8950
8951 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
8952         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
8953         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
8954         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
8955         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
8956         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
8957         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
8958         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
8959         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
8960         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
8961         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
8962         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
8963         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
8964         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
8965         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
8966         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
8967         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
8968         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
8969         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
8970         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
8971         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
8972         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
8973         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
8974         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
8975         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
8976         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
8977         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
8978         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
8979         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
8980         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
8981         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
8982
8983         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
8984         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
8985         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC);
8986         return 0;
8987 };
8988 __initcall(io_uring_init);