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_cqe (smp_store_release to
  15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
  16  * CQ entries.
  17  *
  18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
  19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
  20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
  21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
  22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
  23  * head will do).
  24  *
  25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
  26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
  27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
  28  * between.
  29  *
  30  * Also see the examples in the liburing library:
  31  *
  32  *      git://git.kernel.dk/liburing
  33  *
  34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
  35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
  36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
  37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
  38  *
  39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
  40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
  41  */
  42 #include <linux/kernel.h>
  43 #include <linux/init.h>
  44 #include <linux/errno.h>
  45 #include <linux/syscalls.h>
  46 #include <linux/compat.h>
  47 #include <net/compat.h>
  48 #include <linux/refcount.h>
  49 #include <linux/uio.h>
  50 #include <linux/bits.h>
  51
  52 #include <linux/sched/signal.h>
  53 #include <linux/fs.h>
  54 #include <linux/file.h>
  55 #include <linux/fdtable.h>
  56 #include <linux/mm.h>
  57 #include <linux/mman.h>
  58 #include <linux/percpu.h>
  59 #include <linux/slab.h>
  60 #include <linux/blkdev.h>
  61 #include <linux/bvec.h>
  62 #include <linux/net.h>
  63 #include <net/sock.h>
  64 #include <net/af_unix.h>
  65 #include <net/scm.h>
  66 #include <linux/anon_inodes.h>
  67 #include <linux/sched/mm.h>
  68 #include <linux/uaccess.h>
  69 #include <linux/nospec.h>
  70 #include <linux/sizes.h>
  71 #include <linux/hugetlb.h>
  72 #include <linux/highmem.h>
  73 #include <linux/namei.h>
  74 #include <linux/fsnotify.h>
  75 #include <linux/fadvise.h>
  76 #include <linux/eventpoll.h>
  77 #include <linux/splice.h>
  78 #include <linux/task_work.h>
  79 #include <linux/pagemap.h>
  80 #include <linux/io_uring.h>
  81 #include <linux/tracehook.h>
  82 #include <linux/audit.h>
  83 #include <linux/security.h>
  84
  85 #define CREATE_TRACE_POINTS
  86 #include <trace/events/io_uring.h>
  87
  88 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  89
  90 #include "internal.h"
  91 #include "io-wq.h"
  92
  93 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  94 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  95 #define IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE 8
  96
  97 /* only define max */
  98 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (1U << 15)
  99 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
 100                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
 101
 102 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT (PAGE_SHIFT - 3)
 103 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX   (1U << IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT)
 104 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK  (IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX - 1)
 105
 106 #define IORING_MAX_REG_BUFFERS  (1U << 14)
 107
 108 #define SQE_COMMON_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE | IOSQE_IO_LINK | \
 109                           IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC)
 110
 111 #define SQE_VALID_FLAGS (SQE_COMMON_FLAGS|IOSQE_BUFFER_SELECT|IOSQE_IO_DRAIN)
 112
 113 #define IO_REQ_CLEAN_FLAGS (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP | \
 114                                 REQ_F_POLLED | REQ_F_INFLIGHT | REQ_F_CREDS | \
 115                                 REQ_F_ASYNC_DATA)
 116
 117 #define IO_TCTX_REFS_CACHE_NR   (1U << 10)
 118
 119 struct io_uring {
 120         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 121         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 122 };
 123
 124 /*
 125  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 126  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 127  *
 128  * The offsets to the member fields are published through struct
 129  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 130  */
 131 struct io_rings {
 132         /*
 133          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 134          * masked to get valid indices.
 135          *
 136          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 137          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 138          * cq ring.
 139          */
 140         struct io_uring         sq, cq;
 141         /*
 142          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 143          * ring_entries - 1)
 144          */
 145         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 146         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 147         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 148         /*
 149          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 150          * invalid index stored in array
 151          *
 152          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 153          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 154          * cached value).
 155          *
 156          * After a new SQ head value was read by the application this
 157          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 158          * the new SQ head (and possibly more).
 159          */
 160         u32                     sq_dropped;
 161         /*
 162          * Runtime SQ flags
 163          *
 164          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 165          * application.
 166          *
 167          * The application needs a full memory barrier before checking
 168          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 169          */
 170         u32                     sq_flags;
 171         /*
 172          * Runtime CQ flags
 173          *
 174          * Written by the application, shouldn't be modified by the
 175          * kernel.
 176          */
 177         u32                     cq_flags;
 178         /*
 179          * Number of completion events lost because the queue was full;
 180          * this should be avoided by the application by making sure
 181          * there are not more requests pending than there is space in
 182          * the completion queue.
 183          *
 184          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 185          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 186          * cached value).
 187          *
 188          * As completion events come in out of order this counter is not
 189          * ordered with any other data.
 190          */
 191         u32                     cq_overflow;
 192         /*
 193          * Ring buffer of completion events.
 194          *
 195          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 196          * produced, so the application is allowed to modify pending
 197          * entries.
 198          */
 199         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 200 };
 201
 202 enum io_uring_cmd_flags {
 203         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 1,
 204         IO_URING_F_UNLOCKED             = 2,
 205         /* int's last bit, sign checks are usually faster than a bit test */
 206         IO_URING_F_NONBLOCK             = INT_MIN,
 207 };
 208
 209 struct io_mapped_ubuf {
 210         u64             ubuf;
 211         u64             ubuf_end;
 212         unsigned int    nr_bvecs;
 213         unsigned long   acct_pages;
 214         struct bio_vec  bvec[];
 215 };
 216
 217 struct io_ring_ctx;
 218
 219 struct io_overflow_cqe {
 220         struct io_uring_cqe cqe;
 221         struct list_head list;
 222 };
 223
 224 struct io_fixed_file {
 225         /* file * with additional FFS_* flags */
 226         unsigned long file_ptr;
 227 };
 228
 229 struct io_rsrc_put {
 230         struct list_head list;
 231         u64 tag;
 232         union {
 233                 void *rsrc;
 234                 struct file *file;
 235                 struct io_mapped_ubuf *buf;
 236         };
 237 };
 238
 239 struct io_file_table {
 240         struct io_fixed_file *files;
 241 };
 242
 243 struct io_rsrc_node {
 244         struct percpu_ref               refs;
 245         struct list_head                node;
 246         struct list_head                rsrc_list;
 247         struct io_rsrc_data             *rsrc_data;
 248         struct llist_node               llist;
 249         bool                            done;
 250 };
 251
 252 typedef void (rsrc_put_fn)(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
 253
 254 struct io_rsrc_data {
 255         struct io_ring_ctx              *ctx;
 256
 257         u64                             **tags;
 258         unsigned int                    nr;
 259         rsrc_put_fn                     *do_put;
 260         atomic_t                        refs;
 261         struct completion               done;
 262         bool                            quiesce;
 263 };
 264
 265 struct io_buffer {
 266         struct list_head list;
 267         __u64 addr;
 268         __u32 len;
 269         __u16 bid;
 270 };
 271
 272 struct io_restriction {
 273         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 274         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 275         u8 sqe_flags_allowed;
 276         u8 sqe_flags_required;
 277         bool registered;
 278 };
 279
 280 enum {
 281         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
 282         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
 283 };
 284
 285 struct io_sq_data {
 286         refcount_t              refs;
 287         atomic_t                park_pending;
 288         struct mutex            lock;
 289
 290         /* ctx's that are using this sqd */
 291         struct list_head        ctx_list;
 292
 293         struct task_struct      *thread;
 294         struct wait_queue_head  wait;
 295
 296         unsigned                sq_thread_idle;
 297         int                     sq_cpu;
 298         pid_t                   task_pid;
 299         pid_t                   task_tgid;
 300
 301         unsigned long           state;
 302         struct completion       exited;
 303 };
 304
 305 #define IO_COMPL_BATCH                  32
 306 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
 307 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
 308
 309 struct io_submit_link {
 310         struct io_kiocb         *head;
 311         struct io_kiocb         *last;
 312 };
 313
 314 struct io_submit_state {
 315         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
 316         struct io_wq_work_node  free_list;
 317         /* batch completion logic */
 318         struct io_wq_work_list  compl_reqs;
 319         struct io_submit_link   link;
 320
 321         bool                    plug_started;
 322         bool                    need_plug;
 323         unsigned short          submit_nr;
 324         struct blk_plug         plug;
 325 };
 326
 327 struct io_ring_ctx {
 328         /* const or read-mostly hot data */
 329         struct {
 330                 struct percpu_ref       refs;
 331
 332                 struct io_rings         *rings;
 333                 unsigned int            flags;
 334                 unsigned int            compat: 1;
 335                 unsigned int            drain_next: 1;
 336                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 337                 unsigned int            restricted: 1;
 338                 unsigned int            off_timeout_used: 1;
 339                 unsigned int            drain_active: 1;
 340         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 341
 342         /* submission data */
 343         struct {
 344                 struct mutex            uring_lock;
 345
 346                 /*
 347                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 348                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 349                  *
 350                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 351                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 352                  * the queue when needed.
 353                  *
 354                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 355                  * array.
 356                  */
 357                 u32                     *sq_array;
 358                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 359                 unsigned                cached_sq_head;
 360                 unsigned                sq_entries;
 361                 struct list_head        defer_list;
 362
 363                 /*
 364                  * Fixed resources fast path, should be accessed only under
 365                  * uring_lock, and updated through io_uring_register(2)
 366                  */
 367                 struct io_rsrc_node     *rsrc_node;
 368                 int                     rsrc_cached_refs;
 369                 struct io_file_table    file_table;
 370                 unsigned                nr_user_files;
 371                 unsigned                nr_user_bufs;
 372                 struct io_mapped_ubuf   **user_bufs;
 373
 374                 struct io_submit_state  submit_state;
 375                 struct list_head        timeout_list;
 376                 struct list_head        ltimeout_list;
 377                 struct list_head        cq_overflow_list;
 378                 struct xarray           io_buffers;
 379                 struct xarray           personalities;
 380                 u32                     pers_next;
 381                 unsigned                sq_thread_idle;
 382         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 383
 384         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
 385         struct io_wq_work_list  locked_free_list;
 386         unsigned int            locked_free_nr;
 387
 388         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
 389         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 390
 391         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 392         struct list_head        sqd_list;
 393
 394         unsigned long           check_cq_overflow;
 395
 396         struct {
 397                 unsigned                cached_cq_tail;
 398                 unsigned                cq_entries;
 399                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 400                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 401                 unsigned                cq_extra;
 402                 atomic_t                cq_timeouts;
 403                 unsigned                cq_last_tm_flush;
 404         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 405
 406         struct {
 407                 spinlock_t              completion_lock;
 408
 409                 spinlock_t              timeout_lock;
 410
 411                 /*
 412                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 413                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 414                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 415                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 416                  */
 417                 struct io_wq_work_list  iopoll_list;
 418                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 419                 unsigned                cancel_hash_bits;
 420                 bool                    poll_multi_queue;
 421         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 422
 423         struct io_restriction           restrictions;
 424
 425         /* slow path rsrc auxilary data, used by update/register */
 426         struct {
 427                 struct io_rsrc_node             *rsrc_backup_node;
 428                 struct io_mapped_ubuf           *dummy_ubuf;
 429                 struct io_rsrc_data             *file_data;
 430                 struct io_rsrc_data             *buf_data;
 431
 432                 struct delayed_work             rsrc_put_work;
 433                 struct llist_head               rsrc_put_llist;
 434                 struct list_head                rsrc_ref_list;
 435                 spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
 436         };
 437
 438         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
 439         struct {
 440                 #if defined(CONFIG_UNIX)
 441                         struct socket           *ring_sock;
 442                 #endif
 443                 /* hashed buffered write serialization */
 444                 struct io_wq_hash               *hash_map;
 445
 446                 /* Only used for accounting purposes */
 447                 struct user_struct              *user;
 448                 struct mm_struct                *mm_account;
 449
 450                 /* ctx exit and cancelation */
 451                 struct llist_head               fallback_llist;
 452                 struct delayed_work             fallback_work;
 453                 struct work_struct              exit_work;
 454                 struct list_head                tctx_list;
 455                 struct completion               ref_comp;
 456                 u32                             iowq_limits[2];
 457                 bool                            iowq_limits_set;
 458         };
 459 };
 460
 461 struct io_uring_task {
 462         /* submission side */
 463         int                     cached_refs;
 464         struct xarray           xa;
 465         struct wait_queue_head  wait;
 466         const struct io_ring_ctx *last;
 467         struct io_wq            *io_wq;
 468         struct percpu_counter   inflight;
 469         atomic_t                inflight_tracked;
 470         atomic_t                in_idle;
 471
 472         spinlock_t              task_lock;
 473         struct io_wq_work_list  task_list;
 474         struct callback_head    task_work;
 475         bool                    task_running;
 476 };
 477
 478 /*
 479  * First field must be the file pointer in all the
 480  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 481  */
 482 struct io_poll_iocb {
 483         struct file                     *file;
 484         struct wait_queue_head          *head;
 485         __poll_t                        events;
 486         bool                            done;
 487         bool                            canceled;
 488         struct wait_queue_entry         wait;
 489 };
 490
 491 struct io_poll_update {
 492         struct file                     *file;
 493         u64                             old_user_data;
 494         u64                             new_user_data;
 495         __poll_t                        events;
 496         bool                            update_events;
 497         bool                            update_user_data;
 498 };
 499
 500 struct io_close {
 501         struct file                     *file;
 502         int                             fd;
 503         u32                             file_slot;
 504 };
 505
 506 struct io_timeout_data {
 507         struct io_kiocb                 *req;
 508         struct hrtimer                  timer;
 509         struct timespec64               ts;
 510         enum hrtimer_mode               mode;
 511         u32                             flags;
 512 };
 513
 514 struct io_accept {
 515         struct file                     *file;
 516         struct sockaddr __user          *addr;
 517         int __user                      *addr_len;
 518         int                             flags;
 519         u32                             file_slot;
 520         unsigned long                   nofile;
 521 };
 522
 523 struct io_sync {
 524         struct file                     *file;
 525         loff_t                          len;
 526         loff_t                          off;
 527         int                             flags;
 528         int                             mode;
 529 };
 530
 531 struct io_cancel {
 532         struct file                     *file;
 533         u64                             addr;
 534 };
 535
 536 struct io_timeout {
 537         struct file                     *file;
 538         u32                             off;
 539         u32                             target_seq;
 540         struct list_head                list;
 541         /* head of the link, used by linked timeouts only */
 542         struct io_kiocb                 *head;
 543         /* for linked completions */
 544         struct io_kiocb                 *prev;
 545 };
 546
 547 struct io_timeout_rem {
 548         struct file                     *file;
 549         u64                             addr;
 550
 551         /* timeout update */
 552         struct timespec64               ts;
 553         u32                             flags;
 554         bool                            ltimeout;
 555 };
 556
 557 struct io_rw {
 558         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 559         struct kiocb                    kiocb;
 560         u64                             addr;
 561         u64                             len;
 562 };
 563
 564 struct io_connect {
 565         struct file                     *file;
 566         struct sockaddr __user          *addr;
 567         int                             addr_len;
 568 };
 569
 570 struct io_sr_msg {
 571         struct file                     *file;
 572         union {
 573                 struct compat_msghdr __user     *umsg_compat;
 574                 struct user_msghdr __user       *umsg;
 575                 void __user                     *buf;
 576         };
 577         int                             msg_flags;
 578         int                             bgid;
 579         size_t                          len;
 580 };
 581
 582 struct io_open {
 583         struct file                     *file;
 584         int                             dfd;
 585         u32                             file_slot;
 586         struct filename                 *filename;
 587         struct open_how                 how;
 588         unsigned long                   nofile;
 589 };
 590
 591 struct io_rsrc_update {
 592         struct file                     *file;
 593         u64                             arg;
 594         u32                             nr_args;
 595         u32                             offset;
 596 };
 597
 598 struct io_fadvise {
 599         struct file                     *file;
 600         u64                             offset;
 601         u32                             len;
 602         u32                             advice;
 603 };
 604
 605 struct io_madvise {
 606         struct file                     *file;
 607         u64                             addr;
 608         u32                             len;
 609         u32                             advice;
 610 };
 611
 612 struct io_epoll {
 613         struct file                     *file;
 614         int                             epfd;
 615         int                             op;
 616         int                             fd;
 617         struct epoll_event              event;
 618 };
 619
 620 struct io_splice {
 621         struct file                     *file_out;
 622         struct file                     *file_in;
 623         loff_t                          off_out;
 624         loff_t                          off_in;
 625         u64                             len;
 626         unsigned int                    flags;
 627 };
 628
 629 struct io_provide_buf {
 630         struct file                     *file;
 631         __u64                           addr;
 632         __u32                           len;
 633         __u32                           bgid;
 634         __u16                           nbufs;
 635         __u16                           bid;
 636 };
 637
 638 struct io_statx {
 639         struct file                     *file;
 640         int                             dfd;
 641         unsigned int                    mask;
 642         unsigned int                    flags;
 643         const char __user               *filename;
 644         struct statx __user             *buffer;
 645 };
 646
 647 struct io_shutdown {
 648         struct file                     *file;
 649         int                             how;
 650 };
 651
 652 struct io_rename {
 653         struct file                     *file;
 654         int                             old_dfd;
 655         int                             new_dfd;
 656         struct filename                 *oldpath;
 657         struct filename                 *newpath;
 658         int                             flags;
 659 };
 660
 661 struct io_unlink {
 662         struct file                     *file;
 663         int                             dfd;
 664         int                             flags;
 665         struct filename                 *filename;
 666 };
 667
 668 struct io_mkdir {
 669         struct file                     *file;
 670         int                             dfd;
 671         umode_t                         mode;
 672         struct filename                 *filename;
 673 };
 674
 675 struct io_symlink {
 676         struct file                     *file;
 677         int                             new_dfd;
 678         struct filename                 *oldpath;
 679         struct filename                 *newpath;
 680 };
 681
 682 struct io_hardlink {
 683         struct file                     *file;
 684         int                             old_dfd;
 685         int                             new_dfd;
 686         struct filename                 *oldpath;
 687         struct filename                 *newpath;
 688         int                             flags;
 689 };
 690
 691 struct io_async_connect {
 692         struct sockaddr_storage         address;
 693 };
 694
 695 struct io_async_msghdr {
 696         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 697         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
 698         struct iovec                    *free_iov;
 699         struct sockaddr __user          *uaddr;
 700         struct msghdr                   msg;
 701         struct sockaddr_storage         addr;
 702 };
 703
 704 struct io_rw_state {
 705         struct iov_iter                 iter;
 706         struct iov_iter_state           iter_state;
 707         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 708 };
 709
 710 struct io_async_rw {
 711         struct io_rw_state              s;
 712         const struct iovec              *free_iovec;
 713         size_t                          bytes_done;
 714         struct wait_page_queue          wpq;
 715 };
 716
 717 enum {
 718         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 719         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 720         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 721         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 722         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 723         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 724
 725         /* first byte is taken by user flags, shift it to not overlap */
 726         REQ_F_FAIL_BIT          = 8,
 727         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 728         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 729         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 730         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 731         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 732         REQ_F_POLLED_BIT,
 733         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 734         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
 735         REQ_F_REISSUE_BIT,
 736         REQ_F_CREDS_BIT,
 737         REQ_F_REFCOUNT_BIT,
 738         REQ_F_ARM_LTIMEOUT_BIT,
 739         REQ_F_ASYNC_DATA_BIT,
 740         /* keep async read/write and isreg together and in order */
 741         REQ_F_SUPPORT_NOWAIT_BIT,
 742         REQ_F_ISREG_BIT,
 743
 744         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 745         __REQ_F_LAST_BIT,
 746 };
 747
 748 enum {
 749         /* ctx owns file */
 750         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 751         /* drain existing IO first */
 752         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 753         /* linked sqes */
 754         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 755         /* doesn't sever on completion < 0 */
 756         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 757         /* IOSQE_ASYNC */
 758         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 759         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 760         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 761
 762         /* fail rest of links */
 763         REQ_F_FAIL              = BIT(REQ_F_FAIL_BIT),
 764         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
 765         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 766         /* read/write uses file position */
 767         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 768         /* must not punt to workers */
 769         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 770         /* has or had linked timeout */
 771         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 772         /* needs cleanup */
 773         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 774         /* already went through poll handler */
 775         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 776         /* buffer already selected */
 777         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 778         /* completion is deferred through io_comp_state */
 779         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
 780         /* caller should reissue async */
 781         REQ_F_REISSUE           = BIT(REQ_F_REISSUE_BIT),
 782         /* supports async reads/writes */
 783         REQ_F_SUPPORT_NOWAIT    = BIT(REQ_F_SUPPORT_NOWAIT_BIT),
 784         /* regular file */
 785         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 786         /* has creds assigned */
 787         REQ_F_CREDS             = BIT(REQ_F_CREDS_BIT),
 788         /* skip refcounting if not set */
 789         REQ_F_REFCOUNT          = BIT(REQ_F_REFCOUNT_BIT),
 790         /* there is a linked timeout that has to be armed */
 791         REQ_F_ARM_LTIMEOUT      = BIT(REQ_F_ARM_LTIMEOUT_BIT),
 792         /* ->async_data allocated */
 793         REQ_F_ASYNC_DATA        = BIT(REQ_F_ASYNC_DATA_BIT),
 794 };
 795
 796 struct async_poll {
 797         struct io_poll_iocb     poll;
 798         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 799 };
 800
 801 typedef void (*io_req_tw_func_t)(struct io_kiocb *req, bool *locked);
 802
 803 struct io_task_work {
 804         union {
 805                 struct io_wq_work_node  node;
 806                 struct llist_node       fallback_node;
 807         };
 808         io_req_tw_func_t                func;
 809 };
 810
 811 enum {
 812         IORING_RSRC_FILE                = 0,
 813         IORING_RSRC_BUFFER              = 1,
 814 };
 815
 816 /*
 817  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 818  * as the first entry in their struct definition. So you can
 819  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 820  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 821  */
 822 struct io_kiocb {
 823         union {
 824                 struct file             *file;
 825                 struct io_rw            rw;
 826                 struct io_poll_iocb     poll;
 827                 struct io_poll_update   poll_update;
 828                 struct io_accept        accept;
 829                 struct io_sync          sync;
 830                 struct io_cancel        cancel;
 831                 struct io_timeout       timeout;
 832                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 833                 struct io_connect       connect;
 834                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 835                 struct io_open          open;
 836                 struct io_close         close;
 837                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
 838                 struct io_fadvise       fadvise;
 839                 struct io_madvise       madvise;
 840                 struct io_epoll         epoll;
 841                 struct io_splice        splice;
 842                 struct io_provide_buf   pbuf;
 843                 struct io_statx         statx;
 844                 struct io_shutdown      shutdown;
 845                 struct io_rename        rename;
 846                 struct io_unlink        unlink;
 847                 struct io_mkdir         mkdir;
 848                 struct io_symlink       symlink;
 849                 struct io_hardlink      hardlink;
 850         };
 851
 852         u8                              opcode;
 853         /* polled IO has completed */
 854         u8                              iopoll_completed;
 855         u16                             buf_index;
 856         unsigned int                    flags;
 857
 858         u64                             user_data;
 859         u32                             result;
 860         u32                             cflags;
 861
 862         struct io_ring_ctx              *ctx;
 863         struct task_struct              *task;
 864
 865         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
 866         /* store used ubuf, so we can prevent reloading */
 867         struct io_mapped_ubuf           *imu;
 868
 869         /* used by request caches, completion batching and iopoll */
 870         struct io_wq_work_node          comp_list;
 871         atomic_t                        refs;
 872         struct io_kiocb                 *link;
 873         struct io_task_work             io_task_work;
 874         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 875         struct hlist_node               hash_node;
 876         /* internal polling, see IORING_FEAT_FAST_POLL */
 877         struct async_poll               *apoll;
 878         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 879         void                            *async_data;
 880         struct io_wq_work               work;
 881         /* custom credentials, valid IFF REQ_F_CREDS is set */
 882         const struct cred               *creds;
 883         /* stores selected buf, valid IFF REQ_F_BUFFER_SELECTED is set */
 884         struct io_buffer                *kbuf;
 885 };
 886
 887 struct io_tctx_node {
 888         struct list_head        ctx_node;
 889         struct task_struct      *task;
 890         struct io_ring_ctx      *ctx;
 891 };
 892
 893 struct io_defer_entry {
 894         struct list_head        list;
 895         struct io_kiocb         *req;
 896         u32                     seq;
 897 };
 898
 899 struct io_op_def {
 900         /* needs req->file assigned */
 901         unsigned                needs_file : 1;
 902         /* should block plug */
 903         unsigned                plug : 1;
 904         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 905         unsigned                hash_reg_file : 1;
 906         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 907         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 908         /* set if opcode supports polled "wait" */
 909         unsigned                pollin : 1;
 910         unsigned                pollout : 1;
 911         /* op supports buffer selection */
 912         unsigned                buffer_select : 1;
 913         /* do prep async if is going to be punted */
 914         unsigned                needs_async_setup : 1;
 915         /* opcode is not supported by this kernel */
 916         unsigned                not_supported : 1;
 917         /* skip auditing */
 918         unsigned                audit_skip : 1;
 919         /* size of async data needed, if any */
 920         unsigned short          async_size;
 921 };
 922
 923 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 924         [IORING_OP_NOP] = {},
 925         [IORING_OP_READV] = {
 926                 .needs_file             = 1,
 927                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 928                 .pollin                 = 1,
 929                 .buffer_select          = 1,
 930                 .needs_async_setup      = 1,
 931                 .plug                   = 1,
 932                 .audit_skip             = 1,
 933                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 934         },
 935         [IORING_OP_WRITEV] = {
 936                 .needs_file             = 1,
 937                 .hash_reg_file          = 1,
 938                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 939                 .pollout                = 1,
 940                 .needs_async_setup      = 1,
 941                 .plug                   = 1,
 942                 .audit_skip             = 1,
 943                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 944         },
 945         [IORING_OP_FSYNC] = {
 946                 .needs_file             = 1,
 947                 .audit_skip             = 1,
 948         },
 949         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 950                 .needs_file             = 1,
 951                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 952                 .pollin                 = 1,
 953                 .plug                   = 1,
 954                 .audit_skip             = 1,
 955                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 956         },
 957         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 958                 .needs_file             = 1,
 959                 .hash_reg_file          = 1,
 960                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 961                 .pollout                = 1,
 962                 .plug                   = 1,
 963                 .audit_skip             = 1,
 964                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 965         },
 966         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 967                 .needs_file             = 1,
 968                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 969                 .audit_skip             = 1,
 970         },
 971         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {
 972                 .audit_skip             = 1,
 973         },
 974         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 975                 .needs_file             = 1,
 976                 .audit_skip             = 1,
 977         },
 978         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 979                 .needs_file             = 1,
 980                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 981                 .pollout                = 1,
 982                 .needs_async_setup      = 1,
 983                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 984         },
 985         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 986                 .needs_file             = 1,
 987                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 988                 .pollin                 = 1,
 989                 .buffer_select          = 1,
 990                 .needs_async_setup      = 1,
 991                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 992         },
 993         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 994                 .audit_skip             = 1,
 995                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 996         },
 997         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
 998                 /* used by timeout updates' prep() */
 999                 .audit_skip             = 1,
1000         },
1001         [IORING_OP_ACCEPT] = {
1002                 .needs_file             = 1,
1003                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1004                 .pollin                 = 1,
1005         },
1006         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {
1007                 .audit_skip             = 1,
1008         },
1009         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
1010                 .audit_skip             = 1,
1011                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
1012         },
1013         [IORING_OP_CONNECT] = {
1014                 .needs_file             = 1,
1015                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1016                 .pollout                = 1,
1017                 .needs_async_setup      = 1,
1018                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
1019         },
1020         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
1021                 .needs_file             = 1,
1022         },
1023         [IORING_OP_OPENAT] = {},
1024         [IORING_OP_CLOSE] = {},
1025         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
1026                 .audit_skip             = 1,
1027         },
1028         [IORING_OP_STATX] = {
1029                 .audit_skip             = 1,
1030         },
1031         [IORING_OP_READ] = {
1032                 .needs_file             = 1,
1033                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1034                 .pollin                 = 1,
1035                 .buffer_select          = 1,
1036                 .plug                   = 1,
1037                 .audit_skip             = 1,
1038                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1039         },
1040         [IORING_OP_WRITE] = {
1041                 .needs_file             = 1,
1042                 .hash_reg_file          = 1,
1043                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1044                 .pollout                = 1,
1045                 .plug                   = 1,
1046                 .audit_skip             = 1,
1047                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1048         },
1049         [IORING_OP_FADVISE] = {
1050                 .needs_file             = 1,
1051                 .audit_skip             = 1,
1052         },
1053         [IORING_OP_MADVISE] = {},
1054         [IORING_OP_SEND] = {
1055                 .needs_file             = 1,
1056                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1057                 .pollout                = 1,
1058                 .audit_skip             = 1,
1059         },
1060         [IORING_OP_RECV] = {
1061                 .needs_file             = 1,
1062                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1063                 .pollin                 = 1,
1064                 .buffer_select          = 1,
1065                 .audit_skip             = 1,
1066         },
1067         [IORING_OP_OPENAT2] = {
1068         },
1069         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
1070                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1071                 .audit_skip             = 1,
1072         },
1073         [IORING_OP_SPLICE] = {
1074                 .needs_file             = 1,
1075                 .hash_reg_file          = 1,
1076                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1077                 .audit_skip             = 1,
1078         },
1079         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {
1080                 .audit_skip             = 1,
1081         },
1082         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {
1083                 .audit_skip             = 1,
1084         },
1085         [IORING_OP_TEE] = {
1086                 .needs_file             = 1,
1087                 .hash_reg_file          = 1,
1088                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1089                 .audit_skip             = 1,
1090         },
1091         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1092                 .needs_file             = 1,
1093         },
1094         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1095         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1096         [IORING_OP_MKDIRAT] = {},
1097         [IORING_OP_SYMLINKAT] = {},
1098         [IORING_OP_LINKAT] = {},
1099 };
1100
1101 /* requests with any of those set should undergo io_disarm_next() */
1102 #define IO_DISARM_MASK (REQ_F_ARM_LTIMEOUT | REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL)
1103
1104 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1105 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index);
1106 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1107                                          struct task_struct *task,
1108                                          bool cancel_all);
1109 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd);
1110
1111 static bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1112                                  s32 res, u32 cflags);
1113 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1114 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req);
1115 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1116 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1117 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
1118                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
1119                                      unsigned nr_args);
1120 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1121 static struct file *io_file_get(struct io_ring_ctx *ctx,
1122                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1123 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1124 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1125
1126 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1127 static void __io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx);
1128 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req);
1129
1130 static int io_install_fixed_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1131                                  unsigned int issue_flags, u32 slot_index);
1132 static int io_close_fixed(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags);
1133
1134 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer);
1135
1136 static struct kmem_cache *req_cachep;
1137
1138 static const struct file_operations io_uring_fops;
1139
1140 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1141 {
1142 #if defined(CONFIG_UNIX)
1143         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1144                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1145
1146                 return ctx->ring_sock->sk;
1147         }
1148 #endif
1149         return NULL;
1150 }
1151 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1152
1153 static inline void io_tw_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool *locked)
1154 {
1155         if (!*locked) {
1156                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1157                 *locked = true;
1158         }
1159 }
1160
1161 #define io_for_each_link(pos, head) \
1162         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1163
1164 /*
1165  * Shamelessly stolen from the mm implementation of page reference checking,
1166  * see commit f958d7b528b1 for details.
1167  */
1168 #define req_ref_zero_or_close_to_overflow(req)  \
1169         ((unsigned int) atomic_read(&(req->refs)) + 127u <= 127u)
1170
1171 static inline bool req_ref_inc_not_zero(struct io_kiocb *req)
1172 {
1173         WARN_ON_ONCE(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT));
1174         return atomic_inc_not_zero(&req->refs);
1175 }
1176
1177 static inline bool req_ref_put_and_test(struct io_kiocb *req)
1178 {
1179         if (likely(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT)))
1180                 return true;
1181
1182         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1183         return atomic_dec_and_test(&req->refs);
1184 }
1185
1186 static inline void req_ref_put(struct io_kiocb *req)
1187 {
1188         WARN_ON_ONCE(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT));
1189         WARN_ON_ONCE(req_ref_put_and_test(req));
1190 }
1191
1192 static inline void req_ref_get(struct io_kiocb *req)
1193 {
1194         WARN_ON_ONCE(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT));
1195         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1196         atomic_inc(&req->refs);
1197 }
1198
1199 static inline void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
1200 {
1201         if (!wq_list_empty(&ctx->submit_state.compl_reqs))
1202                 __io_submit_flush_completions(ctx);
1203 }
1204
1205 static inline void __io_req_set_refcount(struct io_kiocb *req, int nr)
1206 {
1207         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT)) {
1208                 req->flags |= REQ_F_REFCOUNT;
1209                 atomic_set(&req->refs, nr);
1210         }
1211 }
1212
1213 static inline void io_req_set_refcount(struct io_kiocb *req)
1214 {
1215         __io_req_set_refcount(req, 1);
1216 }
1217
1218 #define IO_RSRC_REF_BATCH       100
1219
1220 static inline void io_req_put_rsrc_locked(struct io_kiocb *req,
1221                                           struct io_ring_ctx *ctx)
1222         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1223 {
1224         struct percpu_ref *ref = req->fixed_rsrc_refs;
1225
1226         if (ref) {
1227                 if (ref == &ctx->rsrc_node->refs)
1228                         ctx->rsrc_cached_refs++;
1229                 else
1230                         percpu_ref_put(ref);
1231         }
1232 }
1233
1234 static inline void io_req_put_rsrc(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
1235 {
1236         if (req->fixed_rsrc_refs)
1237                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1238 }
1239
1240 static __cold void io_rsrc_refs_drop(struct io_ring_ctx *ctx)
1241         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1242 {
1243         if (ctx->rsrc_cached_refs) {
1244                 percpu_ref_put_many(&ctx->rsrc_node->refs, ctx->rsrc_cached_refs);
1245                 ctx->rsrc_cached_refs = 0;
1246         }
1247 }
1248
1249 static void io_rsrc_refs_refill(struct io_ring_ctx *ctx)
1250         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1251 {
1252         ctx->rsrc_cached_refs += IO_RSRC_REF_BATCH;
1253         percpu_ref_get_many(&ctx->rsrc_node->refs, IO_RSRC_REF_BATCH);
1254 }
1255
1256 static inline void io_req_set_rsrc_node(struct io_kiocb *req,
1257                                         struct io_ring_ctx *ctx)
1258 {
1259         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1260                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->rsrc_node->refs;
1261                 ctx->rsrc_cached_refs--;
1262                 if (unlikely(ctx->rsrc_cached_refs < 0))
1263                         io_rsrc_refs_refill(ctx);
1264         }
1265 }
1266
1267 static void io_refs_resurrect(struct percpu_ref *ref, struct completion *compl)
1268 {
1269         bool got = percpu_ref_tryget(ref);
1270
1271         /* already at zero, wait for ->release() */
1272         if (!got)
1273                 wait_for_completion(compl);
1274         percpu_ref_resurrect(ref);
1275         if (got)
1276                 percpu_ref_put(ref);
1277 }
1278
1279 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
1280                           bool cancel_all)
1281         __must_hold(&req->ctx->timeout_lock)
1282 {
1283         struct io_kiocb *req;
1284
1285         if (task && head->task != task)
1286                 return false;
1287         if (cancel_all)
1288                 return true;
1289
1290         io_for_each_link(req, head) {
1291                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1292                         return true;
1293         }
1294         return false;
1295 }
1296
1297 static bool io_match_linked(struct io_kiocb *head)
1298 {
1299         struct io_kiocb *req;
1300
1301         io_for_each_link(req, head) {
1302                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1303                         return true;
1304         }
1305         return false;
1306 }
1307
1308 /*
1309  * As io_match_task() but protected against racing with linked timeouts.
1310  * User must not hold timeout_lock.
1311  */
1312 static bool io_match_task_safe(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
1313                                bool cancel_all)
1314 {
1315         bool matched;
1316
1317         if (task && head->task != task)
1318                 return false;
1319         if (cancel_all)
1320                 return true;
1321
1322         if (head->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
1323                 struct io_ring_ctx *ctx = head->ctx;
1324
1325                 /* protect against races with linked timeouts */
1326                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
1327                 matched = io_match_linked(head);
1328                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
1329         } else {
1330                 matched = io_match_linked(head);
1331         }
1332         return matched;
1333 }
1334
1335 static inline bool req_has_async_data(struct io_kiocb *req)
1336 {
1337         return req->flags & REQ_F_ASYNC_DATA;
1338 }
1339
1340 static inline void req_set_fail(struct io_kiocb *req)
1341 {
1342         req->flags |= REQ_F_FAIL;
1343 }
1344
1345 static inline void req_fail_link_node(struct io_kiocb *req, int res)
1346 {
1347         req_set_fail(req);
1348         req->result = res;
1349 }
1350
1351 static __cold void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1352 {
1353         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1354
1355         complete(&ctx->ref_comp);
1356 }
1357
1358 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1359 {
1360         return !req->timeout.off;
1361 }
1362
1363 static __cold void io_fallback_req_func(struct work_struct *work)
1364 {
1365         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
1366                                                 fallback_work.work);
1367         struct llist_node *node = llist_del_all(&ctx->fallback_llist);
1368         struct io_kiocb *req, *tmp;
1369         bool locked = false;
1370
1371         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1372         llist_for_each_entry_safe(req, tmp, node, io_task_work.fallback_node)
1373                 req->io_task_work.func(req, &locked);
1374
1375         if (locked) {
1376                 io_submit_flush_completions(ctx);
1377                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1378         }
1379         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1380 }
1381
1382 static __cold struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1383 {
1384         struct io_ring_ctx *ctx;
1385         int hash_bits;
1386
1387         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1388         if (!ctx)
1389                 return NULL;
1390
1391         /*
1392          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1393          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1394          */
1395         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1396         hash_bits -= 5;
1397         if (hash_bits <= 0)
1398                 hash_bits = 1;
1399         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1400         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1401                                         GFP_KERNEL);
1402         if (!ctx->cancel_hash)
1403                 goto err;
1404         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1405
1406         ctx->dummy_ubuf = kzalloc(sizeof(*ctx->dummy_ubuf), GFP_KERNEL);
1407         if (!ctx->dummy_ubuf)
1408                 goto err;
1409         /* set invalid range, so io_import_fixed() fails meeting it */
1410         ctx->dummy_ubuf->ubuf = -1UL;
1411
1412         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1413                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1414                 goto err;
1415
1416         ctx->flags = p->flags;
1417         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1418         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1419         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1420         init_completion(&ctx->ref_comp);
1421         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1422         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1423         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1424         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1425         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1426         spin_lock_init(&ctx->timeout_lock);
1427         INIT_WQ_LIST(&ctx->iopoll_list);
1428         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1429         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1430         INIT_LIST_HEAD(&ctx->ltimeout_list);
1431         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1432         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1433         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1434         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1435         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1436         ctx->submit_state.free_list.next = NULL;
1437         INIT_WQ_LIST(&ctx->locked_free_list);
1438         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->fallback_work, io_fallback_req_func);
1439         INIT_WQ_LIST(&ctx->submit_state.compl_reqs);
1440         return ctx;
1441 err:
1442         kfree(ctx->dummy_ubuf);
1443         kfree(ctx->cancel_hash);
1444         kfree(ctx);
1445         return NULL;
1446 }
1447
1448 static void io_account_cq_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1449 {
1450         struct io_rings *r = ctx->rings;
1451
1452         WRITE_ONCE(r->cq_overflow, READ_ONCE(r->cq_overflow) + 1);
1453         ctx->cq_extra--;
1454 }
1455
1456 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1457 {
1458         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1459                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1460
1461                 return seq + READ_ONCE(ctx->cq_extra) != ctx->cached_cq_tail;
1462         }
1463
1464         return false;
1465 }
1466
1467 #define FFS_NOWAIT              0x1UL
1468 #define FFS_ISREG               0x2UL
1469 #define FFS_MASK                ~(FFS_NOWAIT|FFS_ISREG)
1470
1471 static inline bool io_req_ffs_set(struct io_kiocb *req)
1472 {
1473         return req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
1474 }
1475
1476 static inline void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1477 {
1478         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1479                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1480                 atomic_inc(&current->io_uring->inflight_tracked);
1481         }
1482 }
1483
1484 static struct io_kiocb *__io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1485 {
1486         if (WARN_ON_ONCE(!req->link))
1487                 return NULL;
1488
1489         req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
1490         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1491
1492         /* linked timeouts should have two refs once prep'ed */
1493         io_req_set_refcount(req);
1494         __io_req_set_refcount(req->link, 2);
1495         return req->link;
1496 }
1497
1498 static inline struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1499 {
1500         if (likely(!(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT)))
1501                 return NULL;
1502         return __io_prep_linked_timeout(req);
1503 }
1504
1505 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1506 {
1507         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1508         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1509
1510         if (!(req->flags & REQ_F_CREDS)) {
1511                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
1512                 req->creds = get_current_cred();
1513         }
1514
1515         req->work.list.next = NULL;
1516         req->work.flags = 0;
1517         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1518                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1519
1520         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1521                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1522                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1523         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
1524                 if (def->unbound_nonreg_file)
1525                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1526         }
1527
1528         switch (req->opcode) {
1529         case IORING_OP_SPLICE:
1530         case IORING_OP_TEE:
1531                 if (!S_ISREG(file_inode(req->splice.file_in)->i_mode))
1532                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1533                 break;
1534         }
1535 }
1536
1537 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1538 {
1539         struct io_kiocb *cur;
1540
1541         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
1542                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1543
1544                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
1545                 io_for_each_link(cur, req)
1546                         io_prep_async_work(cur);
1547                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
1548         } else {
1549                 io_for_each_link(cur, req)
1550                         io_prep_async_work(cur);
1551         }
1552 }
1553
1554 static inline void io_req_add_compl_list(struct io_kiocb *req)
1555 {
1556         struct io_submit_state *state = &req->ctx->submit_state;
1557
1558         wq_list_add_tail(&req->comp_list, &state->compl_reqs);
1559 }
1560
1561 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req, bool *dont_use)
1562 {
1563         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1564         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1565         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1566
1567         BUG_ON(!tctx);
1568         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1569
1570         /* init ->work of the whole link before punting */
1571         io_prep_async_link(req);
1572
1573         /*
1574          * Not expected to happen, but if we do have a bug where this _can_
1575          * happen, catch it here and ensure the request is marked as
1576          * canceled. That will make io-wq go through the usual work cancel
1577          * procedure rather than attempt to run this request (or create a new
1578          * worker for it).
1579          */
1580         if (WARN_ON_ONCE(!same_thread_group(req->task, current)))
1581                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1582
1583         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1584                                         &req->work, req->flags);
1585         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1586         if (link)
1587                 io_queue_linked_timeout(link);
1588 }
1589
1590 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1591         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1592         __must_hold(&req->ctx->timeout_lock)
1593 {
1594         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1595
1596         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1597                 if (status)
1598                         req_set_fail(req);
1599                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1600                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1601                 list_del_init(&req->timeout.list);
1602                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, status, 0);
1603                 io_put_req_deferred(req);
1604         }
1605 }
1606
1607 static __cold void io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1608 {
1609         while (!list_empty(&ctx->defer_list)) {
1610                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1611                                                 struct io_defer_entry, list);
1612
1613                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1614                         break;
1615                 list_del_init(&de->list);
1616                 io_req_task_queue(de->req);
1617                 kfree(de);
1618         }
1619 }
1620
1621 static __cold void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1622         __must_hold(&ctx->completion_lock)
1623 {
1624         u32 seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1625
1626         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
1627         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1628                 u32 events_needed, events_got;
1629                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1630                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1631
1632                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1633                         break;
1634
1635                 /*
1636                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1637                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1638                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1639                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1640                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1641                  */
1642                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1643                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1644                 if (events_got < events_needed)
1645                         break;
1646
1647                 list_del_init(&req->timeout.list);
1648                 io_kill_timeout(req, 0);
1649         }
1650         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1651         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
1652 }
1653
1654 static __cold void __io_commit_cqring_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
1655 {
1656         if (ctx->off_timeout_used)
1657                 io_flush_timeouts(ctx);
1658         if (ctx->drain_active)
1659                 io_queue_deferred(ctx);
1660 }
1661
1662 static inline void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1663 {
1664         if (unlikely(ctx->off_timeout_used || ctx->drain_active))
1665                 __io_commit_cqring_flush(ctx);
1666         /* order cqe stores with ring update */
1667         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1668 }
1669
1670 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1671 {
1672         struct io_rings *r = ctx->rings;
1673
1674         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == ctx->sq_entries;
1675 }
1676
1677 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1678 {
1679         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1680 }
1681
1682 static inline struct io_uring_cqe *io_get_cqe(struct io_ring_ctx *ctx)
1683 {
1684         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1685         unsigned tail, mask = ctx->cq_entries - 1;
1686
1687         /*
1688          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1689          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1690          * fill the cq entry
1691          */
1692         if (__io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1693                 return NULL;
1694
1695         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1696         return &rings->cqes[tail & mask];
1697 }
1698
1699 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1700 {
1701         if (likely(!ctx->cq_ev_fd))
1702                 return false;
1703         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1704                 return false;
1705         return !ctx->eventfd_async || io_wq_current_is_worker();
1706 }
1707
1708 /*
1709  * This should only get called when at least one event has been posted.
1710  * Some applications rely on the eventfd notification count only changing
1711  * IFF a new CQE has been added to the CQ ring. There's no depedency on
1712  * 1:1 relationship between how many times this function is called (and
1713  * hence the eventfd count) and number of CQEs posted to the CQ ring.
1714  */
1715 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1716 {
1717         /*
1718          * wake_up_all() may seem excessive, but io_wake_function() and
1719          * io_should_wake() handle the termination of the loop and only
1720          * wake as many waiters as we need to.
1721          */
1722         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait))
1723                 wake_up_all(&ctx->cq_wait);
1724         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1725                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1726 }
1727
1728 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1729 {
1730         /* see waitqueue_active() comment */
1731         smp_mb();
1732
1733         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1734                 if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait))
1735                         wake_up_all(&ctx->cq_wait);
1736         }
1737         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1738                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1739 }
1740
1741 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1742 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1743 {
1744         bool all_flushed, posted;
1745
1746         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1747                 return false;
1748
1749         posted = false;
1750         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1751         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1752                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqe(ctx);
1753                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
1754
1755                 if (!cqe && !force)
1756                         break;
1757                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
1758                                         struct io_overflow_cqe, list);
1759                 if (cqe)
1760                         memcpy(cqe, &ocqe->cqe, sizeof(*cqe));
1761                 else
1762                         io_account_cq_overflow(ctx);
1763
1764                 posted = true;
1765                 list_del(&ocqe->list);
1766                 kfree(ocqe);
1767         }
1768
1769         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1770         if (all_flushed) {
1771                 clear_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1772                 WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
1773                            ctx->rings->sq_flags & ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW);
1774         }
1775
1776         if (posted)
1777                 io_commit_cqring(ctx);
1778         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1779         if (posted)
1780                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1781         return all_flushed;
1782 }
1783
1784 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
1785 {
1786         bool ret = true;
1787
1788         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow)) {
1789                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1790                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1791                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1792                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1793                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1794                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1795         }
1796
1797         return ret;
1798 }
1799
1800 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1801 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1802 {
1803         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1804
1805         if (likely(task == current)) {
1806                 tctx->cached_refs += nr;
1807         } else {
1808                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1809                 if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1810                         wake_up(&tctx->wait);
1811                 put_task_struct_many(task, nr);
1812         }
1813 }
1814
1815 static void io_task_refs_refill(struct io_uring_task *tctx)
1816 {
1817         unsigned int refill = -tctx->cached_refs + IO_TCTX_REFS_CACHE_NR;
1818
1819         percpu_counter_add(&tctx->inflight, refill);
1820         refcount_add(refill, &current->usage);
1821         tctx->cached_refs += refill;
1822 }
1823
1824 static inline void io_get_task_refs(int nr)
1825 {
1826         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1827
1828         tctx->cached_refs -= nr;
1829         if (unlikely(tctx->cached_refs < 0))
1830                 io_task_refs_refill(tctx);
1831 }
1832
1833 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1834                                      s32 res, u32 cflags)
1835 {
1836         struct io_overflow_cqe *ocqe;
1837
1838         ocqe = kmalloc(sizeof(*ocqe), GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
1839         if (!ocqe) {
1840                 /*
1841                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1842                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
1843                  * on the floor.
1844                  */
1845                 io_account_cq_overflow(ctx);
1846                 return false;
1847         }
1848         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1849                 set_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1850                 WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
1851                            ctx->rings->sq_flags | IORING_SQ_CQ_OVERFLOW);
1852
1853         }
1854         ocqe->cqe.user_data = user_data;
1855         ocqe->cqe.res = res;
1856         ocqe->cqe.flags = cflags;
1857         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
1858         return true;
1859 }
1860
1861 static inline bool __io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1862                                           s32 res, u32 cflags)
1863 {
1864         struct io_uring_cqe *cqe;
1865
1866         trace_io_uring_complete(ctx, user_data, res, cflags);
1867
1868         /*
1869          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1870          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1871          * the ring.
1872          */
1873         cqe = io_get_cqe(ctx);
1874         if (likely(cqe)) {
1875                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
1876                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1877                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1878                 return true;
1879         }
1880         return io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags);
1881 }
1882
1883 /* not as hot to bloat with inlining */
1884 static noinline bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1885                                           s32 res, u32 cflags)
1886 {
1887         return __io_cqring_fill_event(ctx, user_data, res, cflags);
1888 }
1889
1890 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, s32 res,
1891                                  u32 cflags)
1892 {
1893         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1894
1895         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1896         __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, res, cflags);
1897         /*
1898          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1899          * free_list cache.
1900          */
1901         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1902                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1903                         if (req->flags & IO_DISARM_MASK)
1904                                 io_disarm_next(req);
1905                         if (req->link) {
1906                                 io_req_task_queue(req->link);
1907                                 req->link = NULL;
1908                         }
1909                 }
1910                 io_req_put_rsrc(req, ctx);
1911                 io_dismantle_req(req);
1912                 io_put_task(req->task, 1);
1913                 wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->locked_free_list);
1914                 ctx->locked_free_nr++;
1915         }
1916         io_commit_cqring(ctx);
1917         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1918         io_cqring_ev_posted(ctx);
1919 }
1920
1921 static inline void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, s32 res,
1922                                          u32 cflags)
1923 {
1924         req->result = res;
1925         req->cflags = cflags;
1926         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1927 }
1928
1929 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1930                                      s32 res, u32 cflags)
1931 {
1932         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1933                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1934         else
1935                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1936 }
1937
1938 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, s32 res)
1939 {
1940         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1941 }
1942
1943 static void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, s32 res)
1944 {
1945         req_set_fail(req);
1946         io_req_complete_post(req, res, 0);
1947 }
1948
1949 static void io_req_complete_fail_submit(struct io_kiocb *req)
1950 {
1951         /*
1952          * We don't submit, fail them all, for that replace hardlinks with
1953          * normal links. Extra REQ_F_LINK is tolerated.
1954          */
1955         req->flags &= ~REQ_F_HARDLINK;
1956         req->flags |= REQ_F_LINK;
1957         io_req_complete_failed(req, req->result);
1958 }
1959
1960 /*
1961  * Don't initialise the fields below on every allocation, but do that in
1962  * advance and keep them valid across allocations.
1963  */
1964 static void io_preinit_req(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
1965 {
1966         req->ctx = ctx;
1967         req->link = NULL;
1968         req->async_data = NULL;
1969         /* not necessary, but safer to zero */
1970         req->result = 0;
1971 }
1972
1973 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
1974                                         struct io_submit_state *state)
1975 {
1976         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1977         wq_list_splice(&ctx->locked_free_list, &state->free_list);
1978         ctx->locked_free_nr = 0;
1979         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1980 }
1981
1982 /* Returns true IFF there are requests in the cache */
1983 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1984 {
1985         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1986
1987         /*
1988          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1989          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1990          * side cache.
1991          */
1992         if (READ_ONCE(ctx->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH)
1993                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, state);
1994         return !!state->free_list.next;
1995 }
1996
1997 /*
1998  * A request might get retired back into the request caches even before opcode
1999  * handlers and io_issue_sqe() are done with it, e.g. inline completion path.
2000  * Because of that, io_alloc_req() should be called only under ->uring_lock
2001  * and with extra caution to not get a request that is still worked on.
2002  */
2003 static __cold bool __io_alloc_req_refill(struct io_ring_ctx *ctx)
2004         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2005 {
2006         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2007         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
2008         void *reqs[IO_REQ_ALLOC_BATCH];
2009         struct io_kiocb *req;
2010         int ret, i;
2011
2012         if (likely(state->free_list.next || io_flush_cached_reqs(ctx)))
2013                 return true;
2014
2015         ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, ARRAY_SIZE(reqs), reqs);
2016
2017         /*
2018          * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
2019          * retry single alloc to be on the safe side.
2020          */
2021         if (unlikely(ret <= 0)) {
2022                 reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
2023                 if (!reqs[0])
2024                         return false;
2025                 ret = 1;
2026         }
2027
2028         percpu_ref_get_many(&ctx->refs, ret);
2029         for (i = 0; i < ret; i++) {
2030                 req = reqs[i];
2031
2032                 io_preinit_req(req, ctx);
2033                 wq_stack_add_head(&req->comp_list, &state->free_list);
2034         }
2035         return true;
2036 }
2037
2038 static inline bool io_alloc_req_refill(struct io_ring_ctx *ctx)
2039 {
2040         if (unlikely(!ctx->submit_state.free_list.next))
2041                 return __io_alloc_req_refill(ctx);
2042         return true;
2043 }
2044
2045 static inline struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
2046 {
2047         struct io_wq_work_node *node;
2048
2049         node = wq_stack_extract(&ctx->submit_state.free_list);
2050         return container_of(node, struct io_kiocb, comp_list);
2051 }
2052
2053 static inline void io_put_file(struct file *file)
2054 {
2055         if (file)
2056                 fput(file);
2057 }
2058
2059 static inline void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
2060 {
2061         unsigned int flags = req->flags;
2062
2063         if (unlikely(flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS))
2064                 io_clean_op(req);
2065         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
2066                 io_put_file(req->file);
2067 }
2068
2069 static __cold void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
2070 {
2071         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2072
2073         io_req_put_rsrc(req, ctx);
2074         io_dismantle_req(req);
2075         io_put_task(req->task, 1);
2076
2077         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2078         wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->locked_free_list);
2079         ctx->locked_free_nr++;
2080         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2081 }
2082
2083 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
2084 {
2085         struct io_kiocb *nxt = req->link;
2086
2087         req->link = nxt->link;
2088         nxt->link = NULL;
2089 }
2090
2091 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
2092         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2093         __must_hold(&req->ctx->timeout_lock)
2094 {
2095         struct io_kiocb *link = req->link;
2096
2097         if (link && link->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT) {
2098                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
2099
2100                 io_remove_next_linked(req);
2101                 link->timeout.head = NULL;
2102                 if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
2103                         list_del(&link->timeout.list);
2104                         io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data,
2105                                              -ECANCELED, 0);
2106                         io_put_req_deferred(link);
2107                         return true;
2108                 }
2109         }
2110         return false;
2111 }
2112
2113 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
2114         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2115 {
2116         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
2117
2118         req->link = NULL;
2119         while (link) {
2120                 long res = -ECANCELED;
2121
2122                 if (link->flags & REQ_F_FAIL)
2123                         res = link->result;
2124
2125                 nxt = link->link;
2126                 link->link = NULL;
2127
2128                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
2129                 io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data, res, 0);
2130                 io_put_req_deferred(link);
2131                 link = nxt;
2132         }
2133 }
2134
2135 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
2136         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2137 {
2138         bool posted = false;
2139
2140         if (req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT) {
2141                 struct io_kiocb *link = req->link;
2142
2143                 req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
2144                 if (link && link->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT) {
2145                         io_remove_next_linked(req);
2146                         io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data,
2147                                              -ECANCELED, 0);
2148                         io_put_req_deferred(link);
2149                         posted = true;
2150                 }
2151         } else if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
2152                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2153
2154                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
2155                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
2156                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
2157         }
2158         if (unlikely((req->flags & REQ_F_FAIL) &&
2159                      !(req->flags & REQ_F_HARDLINK))) {
2160                 posted |= (req->link != NULL);
2161                 io_fail_links(req);
2162         }
2163         return posted;
2164 }
2165
2166 static void __io_req_find_next_prep(struct io_kiocb *req)
2167 {
2168         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2169         bool posted;
2170
2171         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2172         posted = io_disarm_next(req);
2173         if (posted)
2174                 io_commit_cqring(req->ctx);
2175         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2176         if (posted)
2177                 io_cqring_ev_posted(ctx);
2178 }
2179
2180 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2181 {
2182         struct io_kiocb *nxt;
2183
2184         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
2185                 return NULL;
2186         /*
2187          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
2188          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
2189          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
2190          * of the chain.
2191          */
2192         if (unlikely(req->flags & IO_DISARM_MASK))
2193                 __io_req_find_next_prep(req);
2194         nxt = req->link;
2195         req->link = NULL;
2196         return nxt;
2197 }
2198
2199 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx, bool *locked)
2200 {
2201         if (!ctx)
2202                 return;
2203         if (*locked) {
2204                 io_submit_flush_completions(ctx);
2205                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2206                 *locked = false;
2207         }
2208         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2209 }
2210
2211 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
2212 {
2213         bool locked = false;
2214         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
2215         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task,
2216                                                   task_work);
2217
2218         while (1) {
2219                 struct io_wq_work_node *node;
2220
2221                 if (!tctx->task_list.first && locked)
2222                         io_submit_flush_completions(ctx);
2223
2224                 spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
2225                 node = tctx->task_list.first;
2226                 INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
2227                 if (!node)
2228                         tctx->task_running = false;
2229                 spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
2230                 if (!node)
2231                         break;
2232
2233                 do {
2234                         struct io_wq_work_node *next = node->next;
2235                         struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
2236                                                             io_task_work.node);
2237
2238                         if (req->ctx != ctx) {
2239                                 ctx_flush_and_put(ctx, &locked);
2240                                 ctx = req->ctx;
2241                                 /* if not contended, grab and improve batching */
2242                                 locked = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
2243                                 percpu_ref_get(&ctx->refs);
2244                         }
2245                         req->io_task_work.func(req, &locked);
2246                         node = next;
2247                 } while (node);
2248
2249                 cond_resched();
2250         }
2251
2252         ctx_flush_and_put(ctx, &locked);
2253 }
2254
2255 static void io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
2256 {
2257         struct task_struct *tsk = req->task;
2258         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
2259         enum task_work_notify_mode notify;
2260         struct io_wq_work_node *node;
2261         unsigned long flags;
2262         bool running;
2263
2264         WARN_ON_ONCE(!tctx);
2265
2266         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
2267         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
2268         running = tctx->task_running;
2269         if (!running)
2270                 tctx->task_running = true;
2271         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
2272
2273         /* task_work already pending, we're done */
2274         if (running)
2275                 return;
2276
2277         /*
2278          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
2279          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
2280          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
2281          * will do the job.
2282          */
2283         notify = (req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ? TWA_NONE : TWA_SIGNAL;
2284         if (likely(!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify))) {
2285                 if (notify == TWA_NONE)
2286                         wake_up_process(tsk);
2287                 return;
2288         }
2289
2290         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
2291         tctx->task_running = false;
2292         node = tctx->task_list.first;
2293         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
2294         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
2295
2296         while (node) {
2297                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
2298                 node = node->next;
2299                 if (llist_add(&req->io_task_work.fallback_node,
2300                               &req->ctx->fallback_llist))
2301                         schedule_delayed_work(&req->ctx->fallback_work, 1);
2302         }
2303 }
2304
2305 static void io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2306 {
2307         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2308
2309         /* not needed for normal modes, but SQPOLL depends on it */
2310         io_tw_lock(ctx, locked);
2311         io_req_complete_failed(req, req->result);
2312 }
2313
2314 static void io_req_task_submit(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2315 {
2316         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2317
2318         io_tw_lock(ctx, locked);
2319         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
2320         if (likely(!(req->task->flags & PF_EXITING)))
2321                 __io_queue_sqe(req);
2322         else
2323                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
2324 }
2325
2326 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2327 {
2328         req->result = ret;
2329         req->io_task_work.func = io_req_task_cancel;
2330         io_req_task_work_add(req);
2331 }
2332
2333 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2334 {
2335         req->io_task_work.func = io_req_task_submit;
2336         io_req_task_work_add(req);
2337 }
2338
2339 static void io_req_task_queue_reissue(struct io_kiocb *req)
2340 {
2341         req->io_task_work.func = io_queue_async_work;
2342         io_req_task_work_add(req);
2343 }
2344
2345 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2346 {
2347         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2348
2349         if (nxt)
2350                 io_req_task_queue(nxt);
2351 }
2352
2353 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2354 {
2355         io_queue_next(req);
2356         __io_free_req(req);
2357 }
2358
2359 static void io_free_req_work(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2360 {
2361         io_free_req(req);
2362 }
2363
2364 static void io_free_batch_list(struct io_ring_ctx *ctx,
2365                                 struct io_wq_work_node *node)
2366         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2367 {
2368         struct task_struct *task = NULL;
2369         int task_refs = 0;
2370
2371         do {
2372                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
2373                                                     comp_list);
2374
2375                 if (unlikely(req->flags & REQ_F_REFCOUNT)) {
2376                         node = req->comp_list.next;
2377                         if (!req_ref_put_and_test(req))
2378                                 continue;
2379                 }
2380
2381                 io_req_put_rsrc_locked(req, ctx);
2382                 io_queue_next(req);
2383                 io_dismantle_req(req);
2384
2385                 if (req->task != task) {
2386                         if (task)
2387                                 io_put_task(task, task_refs);
2388                         task = req->task;
2389                         task_refs = 0;
2390                 }
2391                 task_refs++;
2392                 node = req->comp_list.next;
2393                 wq_stack_add_head(&req->comp_list, &ctx->submit_state.free_list);
2394         } while (node);
2395
2396         if (task)
2397                 io_put_task(task, task_refs);
2398 }
2399
2400 static void __io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
2401         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2402 {
2403         struct io_wq_work_node *node, *prev;
2404         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2405
2406         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2407         wq_list_for_each(node, prev, &state->compl_reqs) {
2408                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
2409                                                     comp_list);
2410
2411                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result,
2412                                         req->cflags);
2413         }
2414         io_commit_cqring(ctx);
2415         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2416         io_cqring_ev_posted(ctx);
2417
2418         io_free_batch_list(ctx, state->compl_reqs.first);
2419         INIT_WQ_LIST(&state->compl_reqs);
2420 }
2421
2422 /*
2423  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2424  * was the last reference to this request.
2425  */
2426 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2427 {
2428         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2429
2430         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2431                 nxt = io_req_find_next(req);
2432                 __io_free_req(req);
2433         }
2434         return nxt;
2435 }
2436
2437 static inline void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2438 {
2439         if (req_ref_put_and_test(req))
2440                 io_free_req(req);
2441 }
2442
2443 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2444 {
2445         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2446                 req->io_task_work.func = io_free_req_work;
2447                 io_req_task_work_add(req);
2448         }
2449 }
2450
2451 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2452 {
2453         /* See comment at the top of this file */
2454         smp_rmb();
2455         return __io_cqring_events(ctx);
2456 }
2457
2458 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2459 {
2460         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2461
2462         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2463         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2464 }
2465
2466 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2467 {
2468         unsigned int cflags;
2469
2470         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2471         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2472         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2473         kfree(kbuf);
2474         return cflags;
2475 }
2476
2477 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2478 {
2479         if (likely(!(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)))
2480                 return 0;
2481         return io_put_kbuf(req, req->kbuf);
2482 }
2483
2484 static inline bool io_run_task_work(void)
2485 {
2486         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL) || current->task_works) {
2487                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2488                 tracehook_notify_signal();
2489                 return true;
2490         }
2491
2492         return false;
2493 }
2494
2495 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, bool force_nonspin)
2496 {
2497         struct io_wq_work_node *pos, *start, *prev;
2498         unsigned int poll_flags = BLK_POLL_NOSLEEP;
2499         DEFINE_IO_COMP_BATCH(iob);
2500         int nr_events = 0;
2501
2502         /*
2503          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2504          * off our complete list.
2505          */
2506         if (ctx->poll_multi_queue || force_nonspin)
2507                 poll_flags |= BLK_POLL_ONESHOT;
2508
2509         wq_list_for_each(pos, start, &ctx->iopoll_list) {
2510                 struct io_kiocb *req = container_of(pos, struct io_kiocb, comp_list);
2511                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2512                 int ret;
2513
2514                 /*
2515                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2516                  * If we find a request that requires polling, break out
2517                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2518                  */
2519                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2520                         break;
2521
2522                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, &iob, poll_flags);
2523                 if (unlikely(ret < 0))
2524                         return ret;
2525                 else if (ret)
2526                         poll_flags |= BLK_POLL_ONESHOT;
2527
2528                 /* iopoll may have completed current req */
2529                 if (!rq_list_empty(iob.req_list) ||
2530                     READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2531                         break;
2532         }
2533
2534         if (!rq_list_empty(iob.req_list))
2535                 iob.complete(&iob);
2536         else if (!pos)
2537                 return 0;
2538
2539         prev = start;
2540         wq_list_for_each_resume(pos, prev) {
2541                 struct io_kiocb *req = container_of(pos, struct io_kiocb, comp_list);
2542
2543                 /* order with io_complete_rw_iopoll(), e.g. ->result updates */
2544                 if (!smp_load_acquire(&req->iopoll_completed))
2545                         break;
2546                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result,
2547                                         io_put_rw_kbuf(req));
2548                 nr_events++;
2549         }
2550
2551         if (unlikely(!nr_events))
2552                 return 0;
2553
2554         io_commit_cqring(ctx);
2555         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2556         pos = start ? start->next : ctx->iopoll_list.first;
2557         wq_list_cut(&ctx->iopoll_list, prev, start);
2558         io_free_batch_list(ctx, pos);
2559         return nr_events;
2560 }
2561
2562 /*
2563  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2564  * find and complete them.
2565  */
2566 static __cold void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2567 {
2568         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2569                 return;
2570
2571         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2572         while (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2573                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2574                 if (io_do_iopoll(ctx, true) == 0)
2575                         break;
2576                 /*
2577                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2578                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2579                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2580                  */
2581                 if (need_resched()) {
2582                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2583                         cond_resched();
2584                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2585                 }
2586         }
2587         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2588 }
2589
2590 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2591 {
2592         unsigned int nr_events = 0;
2593         int ret = 0;
2594
2595         /*
2596          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2597          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2598          * that got punted to a workqueue.
2599          */
2600         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2601         /*
2602          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2603          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2604          * already triggered a CQE (eg in error).
2605          */
2606         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
2607                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
2608         if (io_cqring_events(ctx))
2609                 goto out;
2610         do {
2611                 /*
2612                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2613                  * application entering polling for a command before it gets
2614                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2615                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2616                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2617                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2618                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2619                  * very same mutex.
2620                  */
2621                 if (wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2622                         u32 tail = ctx->cached_cq_tail;
2623
2624                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2625                         io_run_task_work();
2626                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2627
2628                         /* some requests don't go through iopoll_list */
2629                         if (tail != ctx->cached_cq_tail ||
2630                             wq_list_empty(&ctx->iopoll_list))
2631                                 break;
2632                 }
2633                 ret = io_do_iopoll(ctx, !min);
2634                 if (ret < 0)
2635                         break;
2636                 nr_events += ret;
2637                 ret = 0;
2638         } while (nr_events < min && !need_resched());
2639 out:
2640         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2641         return ret;
2642 }
2643
2644 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2645 {
2646         /*
2647          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2648          * thread.
2649          */
2650         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2651                 struct super_block *sb = file_inode(req->file)->i_sb;
2652
2653                 __sb_writers_acquired(sb, SB_FREEZE_WRITE);
2654                 sb_end_write(sb);
2655         }
2656 }
2657
2658 #ifdef CONFIG_BLOCK
2659 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2660 {
2661         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2662
2663         if (!req_has_async_data(req))
2664                 return !io_req_prep_async(req);
2665         iov_iter_restore(&rw->s.iter, &rw->s.iter_state);
2666         return true;
2667 }
2668
2669 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2670 {
2671         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2672         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2673
2674         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2675                 return false;
2676         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2677             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2678                 return false;
2679         /*
2680          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2681          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2682          * -EAGAIN.
2683          */
2684         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2685                 return false;
2686         /*
2687          * Play it safe and assume not safe to re-import and reissue if we're
2688          * not in the original thread group (or in task context).
2689          */
2690         if (!same_thread_group(req->task, current) || !in_task())
2691                 return false;
2692         return true;
2693 }
2694 #else
2695 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2696 {
2697         return false;
2698 }
2699 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2700 {
2701         return false;
2702 }
2703 #endif
2704
2705 static bool __io_complete_rw_common(struct io_kiocb *req, long res)
2706 {
2707         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2708                 kiocb_end_write(req);
2709         if (unlikely(res != req->result)) {
2710                 if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) &&
2711                     io_rw_should_reissue(req)) {
2712                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2713                         return true;
2714                 }
2715                 req_set_fail(req);
2716                 req->result = res;
2717         }
2718         return false;
2719 }
2720
2721 static void io_req_task_complete(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2722 {
2723         unsigned int cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2724         int res = req->result;
2725
2726         if (*locked) {
2727                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
2728                 io_req_add_compl_list(req);
2729         } else {
2730                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
2731         }
2732 }
2733
2734 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2735                              unsigned int issue_flags)
2736 {
2737         if (__io_complete_rw_common(req, res))
2738                 return;
2739         __io_req_complete(req, issue_flags, req->result, io_put_rw_kbuf(req));
2740 }
2741
2742 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res)
2743 {
2744         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2745
2746         if (__io_complete_rw_common(req, res))
2747                 return;
2748         req->result = res;
2749         req->io_task_work.func = io_req_task_complete;
2750         io_req_task_work_add(req);
2751 }
2752
2753 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res)
2754 {
2755         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2756
2757         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2758                 kiocb_end_write(req);
2759         if (unlikely(res != req->result)) {
2760                 if (res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req)) {
2761                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2762                         return;
2763                 }
2764                 req->result = res;
2765         }
2766
2767         /* order with io_iopoll_complete() checking ->iopoll_completed */
2768         smp_store_release(&req->iopoll_completed, 1);
2769 }
2770
2771 /*
2772  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2773  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2774  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
2775  * accessing the kiocb cookie.
2776  */
2777 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
2778 {
2779         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2780         const bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
2781
2782         /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
2783         if (unlikely(needs_lock))
2784                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2785
2786         /*
2787          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2788          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2789          * different devices.
2790          */
2791         if (wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2792                 ctx->poll_multi_queue = false;
2793         } else if (!ctx->poll_multi_queue) {
2794                 struct io_kiocb *list_req;
2795
2796                 list_req = container_of(ctx->iopoll_list.first, struct io_kiocb,
2797                                         comp_list);
2798                 if (list_req->file != req->file)
2799                         ctx->poll_multi_queue = true;
2800         }
2801
2802         /*
2803          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2804          * it to the front so we find it first.
2805          */
2806         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2807                 wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->iopoll_list);
2808         else
2809                 wq_list_add_tail(&req->comp_list, &ctx->iopoll_list);
2810
2811         if (unlikely(needs_lock)) {
2812                 /*
2813                  * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
2814                  * in sq thread task context or in io worker task context. If
2815                  * current task context is sq thread, we don't need to check
2816                  * whether should wake up sq thread.
2817                  */
2818                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2819                     wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2820                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2821
2822                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2823         }
2824 }
2825
2826 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2827 {
2828         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2829 }
2830
2831 /*
2832  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2833  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2834  * inline.
2835  */
2836 static bool __io_file_supports_nowait(struct file *file, umode_t mode)
2837 {
2838         if (S_ISBLK(mode)) {
2839                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2840                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2841                         return true;
2842                 return false;
2843         }
2844         if (S_ISSOCK(mode))
2845                 return true;
2846         if (S_ISREG(mode)) {
2847                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2848                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2849                     file->f_op != &io_uring_fops)
2850                         return true;
2851                 return false;
2852         }
2853
2854         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2855         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2856                 return true;
2857         return file->f_mode & FMODE_NOWAIT;
2858 }
2859
2860 /*
2861  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2862  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2863  * inline.
2864  */
2865 static unsigned int io_file_get_flags(struct file *file)
2866 {
2867         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2868         unsigned int res = 0;
2869
2870         if (S_ISREG(mode))
2871                 res |= FFS_ISREG;
2872         if (__io_file_supports_nowait(file, mode))
2873                 res |= FFS_NOWAIT;
2874         return res;
2875 }
2876
2877 static inline bool io_file_supports_nowait(struct io_kiocb *req)
2878 {
2879         return req->flags & REQ_F_SUPPORT_NOWAIT;
2880 }
2881
2882 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2883 {
2884         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2885         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2886         struct file *file = req->file;
2887         unsigned ioprio;
2888         int ret;
2889
2890         if (!io_req_ffs_set(req))
2891                 req->flags |= io_file_get_flags(file) << REQ_F_SUPPORT_NOWAIT_BIT;
2892
2893         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2894         if (kiocb->ki_pos == -1) {
2895                 if (!(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2896                         req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2897                         kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2898                 } else {
2899                         kiocb->ki_pos = 0;
2900                 }
2901         }
2902         kiocb->ki_flags = iocb_flags(file);
2903         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2904         if (unlikely(ret))
2905                 return ret;
2906
2907         /*
2908          * If the file is marked O_NONBLOCK, still allow retry for it if it
2909          * supports async. Otherwise it's impossible to use O_NONBLOCK files
2910          * reliably. If not, or it IOCB_NOWAIT is set, don't retry.
2911          */
2912         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) ||
2913             ((file->f_flags & O_NONBLOCK) && !io_file_supports_nowait(req)))
2914                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2915
2916         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2917                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) || !file->f_op->iopoll)
2918                         return -EOPNOTSUPP;
2919
2920                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI | IOCB_ALLOC_CACHE;
2921                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2922                 req->iopoll_completed = 0;
2923         } else {
2924                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2925                         return -EINVAL;
2926                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2927         }
2928
2929         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2930         if (ioprio) {
2931                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2932                 if (ret)
2933                         return ret;
2934
2935                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2936         } else {
2937                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2938         }
2939
2940         req->imu = NULL;
2941         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2942         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2943         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2944         return 0;
2945 }
2946
2947 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2948 {
2949         switch (ret) {
2950         case -EIOCBQUEUED:
2951                 break;
2952         case -ERESTARTSYS:
2953         case -ERESTARTNOINTR:
2954         case -ERESTARTNOHAND:
2955         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2956                 /*
2957                  * We can't just restart the syscall, since previously
2958                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2959                  * IO with EINTR.
2960                  */
2961                 ret = -EINTR;
2962                 fallthrough;
2963         default:
2964                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret);
2965         }
2966 }
2967
2968 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2969                        unsigned int issue_flags)
2970 {
2971         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2972         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2973
2974         /* add previously done IO, if any */
2975         if (req_has_async_data(req) && io->bytes_done > 0) {
2976                 if (ret < 0)
2977                         ret = io->bytes_done;
2978                 else
2979                         ret += io->bytes_done;
2980         }
2981
2982         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2983                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2984         if (ret >= 0 && (kiocb->ki_complete == io_complete_rw))
2985                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2986         else
2987                 io_rw_done(kiocb, ret);
2988
2989         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
2990                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
2991                 if (io_resubmit_prep(req)) {
2992                         io_req_task_queue_reissue(req);
2993                 } else {
2994                         unsigned int cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2995                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2996
2997                         req_set_fail(req);
2998                         if (issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED) {
2999                                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3000                                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
3001                                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3002                         } else {
3003                                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
3004                         }
3005                 }
3006         }
3007 }
3008
3009 static int __io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter,
3010                              struct io_mapped_ubuf *imu)
3011 {
3012         size_t len = req->rw.len;
3013         u64 buf_end, buf_addr = req->rw.addr;
3014         size_t offset;
3015
3016         if (unlikely(check_add_overflow(buf_addr, (u64)len, &buf_end)))
3017                 return -EFAULT;
3018         /* not inside the mapped region */
3019         if (unlikely(buf_addr < imu->ubuf || buf_end > imu->ubuf_end))
3020                 return -EFAULT;
3021
3022         /*
3023          * May not be a start of buffer, set size appropriately
3024          * and advance us to the beginning.
3025          */
3026         offset = buf_addr - imu->ubuf;
3027         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
3028
3029         if (offset) {
3030                 /*
3031                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
3032                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
3033                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
3034                  * we know that:
3035                  *
3036                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
3037                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
3038                  *    first and last bvec
3039                  *
3040                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
3041                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
3042                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
3043                  * since we can just skip the first segment, which may not
3044                  * be PAGE_SIZE aligned.
3045                  */
3046                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
3047
3048                 if (offset <= bvec->bv_len) {
3049                         iov_iter_advance(iter, offset);
3050                 } else {
3051                         unsigned long seg_skip;
3052
3053                         /* skip first vec */
3054                         offset -= bvec->bv_len;
3055                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
3056
3057                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
3058                         iter->nr_segs -= seg_skip;
3059                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
3060                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
3061                 }
3062         }
3063
3064         return 0;
3065 }
3066
3067 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
3068 {
3069         struct io_mapped_ubuf *imu = req->imu;
3070         u16 index, buf_index = req->buf_index;
3071
3072         if (likely(!imu)) {
3073                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3074
3075                 if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
3076                         return -EFAULT;
3077                 io_req_set_rsrc_node(req, ctx);
3078                 index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
3079                 imu = READ_ONCE(ctx->user_bufs[index]);
3080                 req->imu = imu;
3081         }
3082         return __io_import_fixed(req, rw, iter, imu);
3083 }
3084
3085 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
3086 {
3087         if (needs_lock)
3088                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3089 }
3090
3091 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
3092 {
3093         /*
3094          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
3095          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
3096          * The only exception is when we've detached the request and issue it
3097          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
3098          */
3099         if (needs_lock)
3100                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3101 }
3102
3103 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3104                                           int bgid, unsigned int issue_flags)
3105 {
3106         struct io_buffer *kbuf = req->kbuf;
3107         struct io_buffer *head;
3108         bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
3109
3110         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
3111                 return kbuf;
3112
3113         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
3114
3115         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
3116
3117         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
3118         if (head) {
3119                 if (!list_empty(&head->list)) {
3120                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
3121                                                         list);
3122                         list_del(&kbuf->list);
3123                 } else {
3124                         kbuf = head;
3125                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
3126                 }
3127                 if (*len > kbuf->len)
3128                         *len = kbuf->len;
3129                 req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
3130                 req->kbuf = kbuf;
3131         } else {
3132                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
3133         }
3134
3135         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
3136         return kbuf;
3137 }
3138
3139 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3140                                         unsigned int issue_flags)
3141 {
3142         struct io_buffer *kbuf;
3143         u16 bgid;
3144
3145         bgid = req->buf_index;
3146         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, issue_flags);
3147         if (IS_ERR(kbuf))
3148                 return kbuf;
3149         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3150 }
3151
3152 #ifdef CONFIG_COMPAT
3153 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3154                                 unsigned int issue_flags)
3155 {
3156         struct compat_iovec __user *uiov;
3157         compat_ssize_t clen;
3158         void __user *buf;
3159         ssize_t len;
3160
3161         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3162         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
3163                 return -EFAULT;
3164         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
3165                 return -EFAULT;
3166         if (clen < 0)
3167                 return -EINVAL;
3168
3169         len = clen;
3170         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, issue_flags);
3171         if (IS_ERR(buf))
3172                 return PTR_ERR(buf);
3173         iov[0].iov_base = buf;
3174         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
3175         return 0;
3176 }
3177 #endif
3178
3179 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3180                                       unsigned int issue_flags)
3181 {
3182         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3183         void __user *buf;
3184         ssize_t len;
3185
3186         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
3187                 return -EFAULT;
3188
3189         len = iov[0].iov_len;
3190         if (len < 0)
3191                 return -EINVAL;
3192         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, issue_flags);
3193         if (IS_ERR(buf))
3194                 return PTR_ERR(buf);
3195         iov[0].iov_base = buf;
3196         iov[0].iov_len = len;
3197         return 0;
3198 }
3199
3200 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3201                                     unsigned int issue_flags)
3202 {
3203         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
3204                 struct io_buffer *kbuf = req->kbuf;
3205
3206                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3207                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
3208                 return 0;
3209         }
3210         if (req->rw.len != 1)
3211                 return -EINVAL;
3212
3213 #ifdef CONFIG_COMPAT
3214         if (req->ctx->compat)
3215                 return io_compat_import(req, iov, issue_flags);
3216 #endif
3217
3218         return __io_iov_buffer_select(req, iov, issue_flags);
3219 }
3220
3221 static struct iovec *__io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
3222                                        struct io_rw_state *s,
3223                                        unsigned int issue_flags)
3224 {
3225         struct iov_iter *iter = &s->iter;
3226         u8 opcode = req->opcode;
3227         struct iovec *iovec;
3228         void __user *buf;
3229         size_t sqe_len;
3230         ssize_t ret;
3231
3232         BUILD_BUG_ON(ERR_PTR(0) != NULL);
3233
3234         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED)
3235                 return ERR_PTR(io_import_fixed(req, rw, iter));
3236
3237         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3238         if (unlikely(req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT)))
3239                 return ERR_PTR(-EINVAL);
3240
3241         buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3242         sqe_len = req->rw.len;
3243
3244         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3245                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3246                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, issue_flags);
3247                         if (IS_ERR(buf))
3248                                 return ERR_CAST(buf);
3249                         req->rw.len = sqe_len;
3250                 }
3251
3252                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, s->fast_iov, iter);
3253                 return ERR_PTR(ret);
3254         }
3255
3256         iovec = s->fast_iov;
3257         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3258                 ret = io_iov_buffer_select(req, iovec, issue_flags);
3259                 if (!ret)
3260                         iov_iter_init(iter, rw, iovec, 1, iovec->iov_len);
3261                 return ERR_PTR(ret);
3262         }
3263
3264         ret = __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, &iovec, iter,
3265                               req->ctx->compat);
3266         if (unlikely(ret < 0))
3267                 return ERR_PTR(ret);
3268         return iovec;
3269 }
3270
3271 static inline int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
3272                                   struct iovec **iovec, struct io_rw_state *s,
3273                                   unsigned int issue_flags)
3274 {
3275         *iovec = __io_import_iovec(rw, req, s, issue_flags);
3276         if (unlikely(IS_ERR(*iovec)))
3277                 return PTR_ERR(*iovec);
3278
3279         iov_iter_save_state(&s->iter, &s->iter_state);
3280         return 0;
3281 }
3282
3283 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3284 {
3285         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3286 }
3287
3288 /*
3289  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3290  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3291  */
3292 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3293 {
3294         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3295         struct file *file = req->file;
3296         ssize_t ret = 0;
3297
3298         /*
3299          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3300          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3301          * the kiocb to be handled from an async context.
3302          */
3303         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3304                 return -EOPNOTSUPP;
3305         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) &&
3306             !(kiocb->ki_filp->f_flags & O_NONBLOCK))
3307                 return -EAGAIN;
3308
3309         while (iov_iter_count(iter)) {
3310                 struct iovec iovec;
3311                 ssize_t nr;
3312
3313                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3314                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3315                 } else {
3316                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3317                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3318                 }
3319
3320                 if (rw == READ) {
3321                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3322                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3323                 } else {
3324                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3325                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3326                 }
3327
3328                 if (nr < 0) {
3329                         if (!ret)
3330                                 ret = nr;
3331                         break;
3332                 }
3333                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3334                         iov_iter_advance(iter, nr);
3335                 } else {
3336                         req->rw.len -= nr;
3337                         req->rw.addr += nr;
3338                 }
3339                 ret += nr;
3340                 if (nr != iovec.iov_len)
3341                         break;
3342         }
3343
3344         return ret;
3345 }
3346
3347 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3348                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3349 {
3350         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3351
3352         memcpy(&rw->s.iter, iter, sizeof(*iter));
3353         rw->free_iovec = iovec;
3354         rw->bytes_done = 0;
3355         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3356         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3357                 return;
3358         if (!iovec) {
3359                 unsigned iov_off = 0;
3360
3361                 rw->s.iter.iov = rw->s.fast_iov;
3362                 if (iter->iov != fast_iov) {
3363                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3364                         rw->s.iter.iov += iov_off;
3365                 }
3366                 if (rw->s.fast_iov != fast_iov)
3367                         memcpy(rw->s.fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3368                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3369         } else {
3370                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3371         }
3372 }
3373
3374 static inline bool io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3375 {
3376         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3377         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3378         if (req->async_data) {
3379                 req->flags |= REQ_F_ASYNC_DATA;
3380                 return false;
3381         }
3382         return true;
3383 }
3384
3385 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3386                              struct io_rw_state *s, bool force)
3387 {
3388         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
3389                 return 0;
3390         if (!req_has_async_data(req)) {
3391                 struct io_async_rw *iorw;
3392
3393                 if (io_alloc_async_data(req)) {
3394                         kfree(iovec);
3395                         return -ENOMEM;
3396                 }
3397
3398                 io_req_map_rw(req, iovec, s->fast_iov, &s->iter);
3399                 iorw = req->async_data;
3400                 /* we've copied and mapped the iter, ensure state is saved */
3401                 iov_iter_save_state(&iorw->s.iter, &iorw->s.iter_state);
3402         }
3403         return 0;
3404 }
3405
3406 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3407 {
3408         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3409         struct iovec *iov;
3410         int ret;
3411
3412         /* submission path, ->uring_lock should already be taken */
3413         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->s, 0);
3414         if (unlikely(ret < 0))
3415                 return ret;
3416
3417         iorw->bytes_done = 0;
3418         iorw->free_iovec = iov;
3419         if (iov)
3420                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3421         return 0;
3422 }
3423
3424 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3425 {
3426         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3427                 return -EBADF;
3428         return io_prep_rw(req, sqe);
3429 }
3430
3431 /*
3432  * This is our waitqueue callback handler, registered through __folio_lock_async()
3433  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3434  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3435  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3436  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3437  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3438  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3439  * slow path.
3440  */
3441 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3442                              int sync, void *arg)
3443 {
3444         struct wait_page_queue *wpq;
3445         struct io_kiocb *req = wait->private;
3446         struct wait_page_key *key = arg;
3447
3448         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3449
3450         if (!wake_page_match(wpq, key))
3451                 return 0;
3452
3453         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3454         list_del_init(&wait->entry);
3455         io_req_task_queue(req);
3456         return 1;
3457 }
3458
3459 /*
3460  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3461  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3462  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3463  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3464  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3465  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3466  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3467  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3468  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3469  * async worker threads for a blocking retry.
3470  */
3471 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3472 {
3473         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3474         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3475         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3476
3477         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3478         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3479                 return false;
3480
3481         /* Only for buffered IO */
3482         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3483                 return false;
3484
3485         /*
3486          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3487          * support callback based unlocks
3488          */
3489         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3490                 return false;
3491
3492         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3493         wait->wait.private = req;
3494         wait->wait.flags = 0;
3495         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3496         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3497         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3498         kiocb->ki_waitq = wait;
3499         return true;
3500 }
3501
3502 static inline int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3503 {
3504         if (likely(req->file->f_op->read_iter))
3505                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3506         else if (req->file->f_op->read)
3507                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3508         else
3509                 return -EINVAL;
3510 }
3511
3512 static bool need_read_all(struct io_kiocb *req)
3513 {
3514         return req->flags & REQ_F_ISREG ||
3515                 S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode);
3516 }
3517
3518 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3519 {
3520         struct io_rw_state __s, *s = &__s;
3521         struct iovec *iovec;
3522         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3523         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3524         struct io_async_rw *rw;
3525         ssize_t ret, ret2;
3526
3527         if (!req_has_async_data(req)) {
3528                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, s, issue_flags);
3529                 if (unlikely(ret < 0))
3530                         return ret;
3531         } else {
3532                 rw = req->async_data;
3533                 s = &rw->s;
3534                 /*
3535                  * We come here from an earlier attempt, restore our state to
3536                  * match in case it doesn't. It's cheap enough that we don't
3537                  * need to make this conditional.
3538                  */
3539                 iov_iter_restore(&s->iter, &s->iter_state);
3540                 iovec = NULL;
3541         }
3542         req->result = iov_iter_count(&s->iter);
3543
3544         if (force_nonblock) {
3545                 /* If the file doesn't support async, just async punt */
3546                 if (unlikely(!io_file_supports_nowait(req))) {
3547                         ret = io_setup_async_rw(req, iovec, s, true);
3548                         return ret ?: -EAGAIN;
3549                 }
3550                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3551         } else {
3552                 /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3553                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3554         }
3555
3556         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), req->result);
3557         if (unlikely(ret)) {
3558                 kfree(iovec);
3559                 return ret;
3560         }
3561
3562         ret = io_iter_do_read(req, &s->iter);
3563
3564         if (ret == -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
3565                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3566                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3567                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3568                         goto done;
3569                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3570                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3571                         goto done;
3572                 ret = 0;
3573         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3574                 goto out_free;
3575         } else if (ret == req->result || ret <= 0 || !force_nonblock ||
3576                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !need_read_all(req)) {
3577                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3578                 goto done;
3579         }
3580
3581         /*
3582          * Don't depend on the iter state matching what was consumed, or being
3583          * untouched in case of error. Restore it and we'll advance it
3584          * manually if we need to.
3585          */
3586         iov_iter_restore(&s->iter, &s->iter_state);
3587
3588         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, s, true);
3589         if (ret2)
3590                 return ret2;
3591
3592         iovec = NULL;
3593         rw = req->async_data;
3594         s = &rw->s;
3595         /*
3596          * Now use our persistent iterator and state, if we aren't already.
3597          * We've restored and mapped the iter to match.
3598          */
3599
3600         do {
3601                 /*
3602                  * We end up here because of a partial read, either from
3603                  * above or inside this loop. Advance the iter by the bytes
3604                  * that were consumed.
3605                  */
3606                 iov_iter_advance(&s->iter, ret);
3607                 if (!iov_iter_count(&s->iter))
3608                         break;
3609                 rw->bytes_done += ret;
3610                 iov_iter_save_state(&s->iter, &s->iter_state);
3611
3612                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3613                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3614                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3615                         return -EAGAIN;
3616                 }
3617
3618                 /*
3619                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3620                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3621                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3622                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3623                  */
3624                 ret = io_iter_do_read(req, &s->iter);
3625                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3626                         return 0;
3627                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3628                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3629                 iov_iter_restore(&s->iter, &s->iter_state);
3630         } while (ret > 0);
3631 done:
3632         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3633 out_free:
3634         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3635         if (iovec)
3636                 kfree(iovec);
3637         return 0;
3638 }
3639
3640 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3641 {
3642         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3643                 return -EBADF;
3644         req->rw.kiocb.ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(req->file));
3645         return io_prep_rw(req, sqe);
3646 }
3647
3648 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3649 {
3650         struct io_rw_state __s, *s = &__s;
3651         struct iovec *iovec;
3652         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3653         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3654         ssize_t ret, ret2;
3655
3656         if (!req_has_async_data(req)) {
3657                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, s, issue_flags);
3658                 if (unlikely(ret < 0))
3659                         return ret;
3660         } else {
3661                 struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3662
3663                 s = &rw->s;
3664                 iov_iter_restore(&s->iter, &s->iter_state);
3665                 iovec = NULL;
3666         }
3667         req->result = iov_iter_count(&s->iter);
3668
3669         if (force_nonblock) {
3670                 /* If the file doesn't support async, just async punt */
3671                 if (unlikely(!io_file_supports_nowait(req)))
3672                         goto copy_iov;
3673
3674                 /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3675                 if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3676                     (req->flags & REQ_F_ISREG))
3677                         goto copy_iov;
3678
3679                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3680         } else {
3681                 /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3682                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3683         }
3684
3685         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), req->result);
3686         if (unlikely(ret))
3687                 goto out_free;
3688
3689         /*
3690          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3691          * which will be released by another thread in
3692          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3693          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3694          * we return to userspace.
3695          */
3696         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3697                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3698                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3699                                         SB_FREEZE_WRITE);
3700         }
3701         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3702
3703         if (likely(req->file->f_op->write_iter))
3704                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, &s->iter);
3705         else if (req->file->f_op->write)
3706                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, &s->iter);
3707         else
3708                 ret2 = -EINVAL;
3709
3710         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3711                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3712                 ret2 = -EAGAIN;
3713         }
3714
3715         /*
3716          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3717          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3718          */
3719         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3720                 ret2 = -EAGAIN;
3721         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3722         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3723                 goto done;
3724         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3725                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3726                 if (ret2 == -EAGAIN && (req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3727                         goto copy_iov;
3728 done:
3729                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3730         } else {
3731 copy_iov:
3732                 iov_iter_restore(&s->iter, &s->iter_state);
3733                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, s, false);
3734                 return ret ?: -EAGAIN;
3735         }
3736 out_free:
3737         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3738         if (iovec)
3739                 kfree(iovec);
3740         return ret;
3741 }
3742
3743 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3744                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3745 {
3746         struct io_rename *ren = &req->rename;
3747         const char __user *oldf, *newf;
3748
3749         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3750                 return -EINVAL;
3751         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
3752                 return -EINVAL;
3753         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3754                 return -EBADF;
3755
3756         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3757         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3758         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3759         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3760         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3761
3762         ren->oldpath = getname(oldf);
3763         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3764                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3765
3766         ren->newpath = getname(newf);
3767         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3768                 putname(ren->oldpath);
3769                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3770         }
3771
3772         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3773         return 0;
3774 }
3775
3776 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3777 {
3778         struct io_rename *ren = &req->rename;
3779         int ret;
3780
3781         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3782                 return -EAGAIN;
3783
3784         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3785                                 ren->newpath, ren->flags);
3786
3787         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3788         if (ret < 0)
3789                 req_set_fail(req);
3790         io_req_complete(req, ret);
3791         return 0;
3792 }
3793
3794 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3795                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3796 {
3797         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3798         const char __user *fname;
3799
3800         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3801                 return -EINVAL;
3802         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
3803             sqe->splice_fd_in)
3804                 return -EINVAL;
3805         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3806                 return -EBADF;
3807
3808         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3809
3810         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3811         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3812                 return -EINVAL;
3813
3814         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3815         un->filename = getname(fname);
3816         if (IS_ERR(un->filename))
3817                 return PTR_ERR(un->filename);
3818
3819         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3820         return 0;
3821 }
3822
3823 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3824 {
3825         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3826         int ret;
3827
3828         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3829                 return -EAGAIN;
3830
3831         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3832                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3833         else
3834                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3835
3836         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3837         if (ret < 0)
3838                 req_set_fail(req);
3839         io_req_complete(req, ret);
3840         return 0;
3841 }
3842
3843 static int io_mkdirat_prep(struct io_kiocb *req,
3844                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3845 {
3846         struct io_mkdir *mkd = &req->mkdir;
3847         const char __user *fname;
3848
3849         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3850                 return -EINVAL;
3851         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->rw_flags || sqe->buf_index ||
3852             sqe->splice_fd_in)
3853                 return -EINVAL;
3854         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3855                 return -EBADF;
3856
3857         mkd->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3858         mkd->mode = READ_ONCE(sqe->len);
3859
3860         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3861         mkd->filename = getname(fname);
3862         if (IS_ERR(mkd->filename))
3863                 return PTR_ERR(mkd->filename);
3864
3865         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3866         return 0;
3867 }
3868
3869 static int io_mkdirat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3870 {
3871         struct io_mkdir *mkd = &req->mkdir;
3872         int ret;
3873
3874         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3875                 return -EAGAIN;
3876
3877         ret = do_mkdirat(mkd->dfd, mkd->filename, mkd->mode);
3878
3879         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3880         if (ret < 0)
3881                 req_set_fail(req);
3882         io_req_complete(req, ret);
3883         return 0;
3884 }
3885
3886 static int io_symlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3887                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3888 {
3889         struct io_symlink *sl = &req->symlink;
3890         const char __user *oldpath, *newpath;
3891
3892         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3893                 return -EINVAL;
3894         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->rw_flags || sqe->buf_index ||
3895             sqe->splice_fd_in)
3896                 return -EINVAL;
3897         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3898                 return -EBADF;
3899
3900         sl->new_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3901         oldpath = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3902         newpath = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3903
3904         sl->oldpath = getname(oldpath);
3905         if (IS_ERR(sl->oldpath))
3906                 return PTR_ERR(sl->oldpath);
3907
3908         sl->newpath = getname(newpath);
3909         if (IS_ERR(sl->newpath)) {
3910                 putname(sl->oldpath);
3911                 return PTR_ERR(sl->newpath);
3912         }
3913
3914         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3915         return 0;
3916 }
3917
3918 static int io_symlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3919 {
3920         struct io_symlink *sl = &req->symlink;
3921         int ret;
3922
3923         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3924                 return -EAGAIN;
3925
3926         ret = do_symlinkat(sl->oldpath, sl->new_dfd, sl->newpath);
3927
3928         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3929         if (ret < 0)
3930                 req_set_fail(req);
3931         io_req_complete(req, ret);
3932         return 0;
3933 }
3934
3935 static int io_linkat_prep(struct io_kiocb *req,
3936                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3937 {
3938         struct io_hardlink *lnk = &req->hardlink;
3939         const char __user *oldf, *newf;
3940
3941         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3942                 return -EINVAL;
3943         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
3944                 return -EINVAL;
3945         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3946                 return -EBADF;
3947
3948         lnk->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3949         lnk->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3950         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3951         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3952         lnk->flags = READ_ONCE(sqe->hardlink_flags);
3953
3954         lnk->oldpath = getname(oldf);
3955         if (IS_ERR(lnk->oldpath))
3956                 return PTR_ERR(lnk->oldpath);
3957
3958         lnk->newpath = getname(newf);
3959         if (IS_ERR(lnk->newpath)) {
3960                 putname(lnk->oldpath);
3961                 return PTR_ERR(lnk->newpath);
3962         }
3963
3964         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3965         return 0;
3966 }
3967
3968 static int io_linkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3969 {
3970         struct io_hardlink *lnk = &req->hardlink;
3971         int ret;
3972
3973         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3974                 return -EAGAIN;
3975
3976         ret = do_linkat(lnk->old_dfd, lnk->oldpath, lnk->new_dfd,
3977                                 lnk->newpath, lnk->flags);
3978
3979         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3980         if (ret < 0)
3981                 req_set_fail(req);
3982         io_req_complete(req, ret);
3983         return 0;
3984 }
3985
3986 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3987                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3988 {
3989 #if defined(CONFIG_NET)
3990         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3991                 return -EINVAL;
3992         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3993                      sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in))
3994                 return -EINVAL;
3995
3996         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3997         return 0;
3998 #else
3999         return -EOPNOTSUPP;
4000 #endif
4001 }
4002
4003 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4004 {
4005 #if defined(CONFIG_NET)
4006         struct socket *sock;
4007         int ret;
4008
4009         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4010                 return -EAGAIN;
4011
4012         sock = sock_from_file(req->file);
4013         if (unlikely(!sock))
4014                 return -ENOTSOCK;
4015
4016         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
4017         if (ret < 0)
4018                 req_set_fail(req);
4019         io_req_complete(req, ret);
4020         return 0;
4021 #else
4022         return -EOPNOTSUPP;
4023 #endif
4024 }
4025
4026 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
4027                             const struct io_uring_sqe *sqe)
4028 {
4029         struct io_splice *sp = &req->splice;
4030         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
4031
4032         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4033                 return -EINVAL;
4034
4035         sp->file_in = NULL;
4036         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
4037         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
4038
4039         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
4040                 return -EINVAL;
4041
4042         sp->file_in = io_file_get(req->ctx, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
4043                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
4044         if (!sp->file_in)
4045                 return -EBADF;
4046         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4047         return 0;
4048 }
4049
4050 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
4051                        const struct io_uring_sqe *sqe)
4052 {
4053         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
4054                 return -EINVAL;
4055         return __io_splice_prep(req, sqe);
4056 }
4057
4058 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4059 {
4060         struct io_splice *sp = &req->splice;
4061         struct file *in = sp->file_in;
4062         struct file *out = sp->file_out;
4063         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
4064         long ret = 0;
4065
4066         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4067                 return -EAGAIN;
4068         if (sp->len)
4069                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
4070
4071         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
4072                 io_put_file(in);
4073         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4074
4075         if (ret != sp->len)
4076                 req_set_fail(req);
4077         io_req_complete(req, ret);
4078         return 0;
4079 }
4080
4081 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4082 {
4083         struct io_splice *sp = &req->splice;
4084
4085         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
4086         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
4087         return __io_splice_prep(req, sqe);
4088 }
4089
4090 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4091 {
4092         struct io_splice *sp = &req->splice;
4093         struct file *in = sp->file_in;
4094         struct file *out = sp->file_out;
4095         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
4096         loff_t *poff_in, *poff_out;
4097         long ret = 0;
4098
4099         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4100                 return -EAGAIN;
4101
4102         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
4103         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
4104
4105         if (sp->len)
4106                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
4107
4108         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
4109                 io_put_file(in);
4110         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4111
4112         if (ret != sp->len)
4113                 req_set_fail(req);
4114         io_req_complete(req, ret);
4115         return 0;
4116 }
4117
4118 /*
4119  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
4120  */
4121 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4122 {
4123         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4124
4125         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4126                 return -EINVAL;
4127
4128         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
4129         return 0;
4130 }
4131
4132 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4133 {
4134         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4135
4136         if (!req->file)
4137                 return -EBADF;
4138
4139         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4140                 return -EINVAL;
4141         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index ||
4142                      sqe->splice_fd_in))
4143                 return -EINVAL;
4144
4145         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
4146         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
4147                 return -EINVAL;
4148
4149         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4150         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4151         return 0;
4152 }
4153
4154 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4155 {
4156         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
4157         int ret;
4158
4159         /* fsync always requires a blocking context */
4160         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4161                 return -EAGAIN;
4162
4163         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
4164                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
4165                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
4166         if (ret < 0)
4167                 req_set_fail(req);
4168         io_req_complete(req, ret);
4169         return 0;
4170 }
4171
4172 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
4173                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4174 {
4175         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags ||
4176             sqe->splice_fd_in)
4177                 return -EINVAL;
4178         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4179                 return -EINVAL;
4180
4181         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4182         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
4183         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
4184         return 0;
4185 }
4186
4187 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4188 {
4189         int ret;
4190
4191         /* fallocate always requiring blocking context */
4192         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4193                 return -EAGAIN;
4194         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
4195                                 req->sync.len);
4196         if (ret < 0)
4197                 req_set_fail(req);
4198         io_req_complete(req, ret);
4199         return 0;
4200 }
4201
4202 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4203 {
4204         const char __user *fname;
4205         int ret;
4206
4207         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4208                 return -EINVAL;
4209         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4210                 return -EINVAL;
4211         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
4212                 return -EBADF;
4213
4214         /* open.how should be already initialised */
4215         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
4216                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
4217
4218         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4219         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4220         req->open.filename = getname(fname);
4221         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
4222                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
4223                 req->open.filename = NULL;
4224                 return ret;
4225         }
4226
4227         req->open.file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
4228         if (req->open.file_slot && (req->open.how.flags & O_CLOEXEC))
4229                 return -EINVAL;
4230
4231         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4232         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4233         return 0;
4234 }
4235
4236 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4237 {
4238         u64 mode = READ_ONCE(sqe->len);
4239         u64 flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
4240
4241         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
4242         return __io_openat_prep(req, sqe);
4243 }
4244
4245 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4246 {
4247         struct open_how __user *how;
4248         size_t len;
4249         int ret;
4250
4251         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4252         len = READ_ONCE(sqe->len);
4253         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
4254                 return -EINVAL;
4255
4256         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
4257                                         len);
4258         if (ret)
4259                 return ret;
4260
4261         return __io_openat_prep(req, sqe);
4262 }
4263
4264 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4265 {
4266         struct open_flags op;
4267         struct file *file;
4268         bool resolve_nonblock, nonblock_set;
4269         bool fixed = !!req->open.file_slot;
4270         int ret;
4271
4272         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
4273         if (ret)
4274                 goto err;
4275         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
4276         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
4277         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4278                 /*
4279                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
4280                  * it'll always -EAGAIN
4281                  */
4282                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
4283                         return -EAGAIN;
4284                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
4285                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
4286         }
4287
4288         if (!fixed) {
4289                 ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
4290                 if (ret < 0)
4291                         goto err;
4292         }
4293
4294         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
4295         if (IS_ERR(file)) {
4296                 /*
4297                  * We could hang on to this 'fd' on retrying, but seems like
4298                  * marginal gain for something that is now known to be a slower
4299                  * path. So just put it, and we'll get a new one when we retry.
4300                  */
4301                 if (!fixed)
4302                         put_unused_fd(ret);
4303
4304                 ret = PTR_ERR(file);
4305                 /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
4306                 if (ret == -EAGAIN &&
4307                     (!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)))
4308                         return -EAGAIN;
4309                 goto err;
4310         }
4311
4312         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
4313                 file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
4314         fsnotify_open(file);
4315
4316         if (!fixed)
4317                 fd_install(ret, file);
4318         else
4319                 ret = io_install_fixed_file(req, file, issue_flags,
4320                                             req->open.file_slot - 1);
4321 err:
4322         putname(req->open.filename);
4323         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4324         if (ret < 0)
4325                 req_set_fail(req);
4326         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4327         return 0;
4328 }
4329
4330 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4331 {
4332         return io_openat2(req, issue_flags);
4333 }
4334
4335 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4336                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
4337 {
4338         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4339         u64 tmp;
4340
4341         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off ||
4342             sqe->splice_fd_in)
4343                 return -EINVAL;
4344
4345         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4346         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4347                 return -EINVAL;
4348
4349         memset(p, 0, sizeof(*p));
4350         p->nbufs = tmp;
4351         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4352         return 0;
4353 }
4354
4355 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
4356                                int bgid, unsigned nbufs)
4357 {
4358         unsigned i = 0;
4359
4360         /* shouldn't happen */
4361         if (!nbufs)
4362                 return 0;
4363
4364         /* the head kbuf is the list itself */
4365         while (!list_empty(&buf->list)) {
4366                 struct io_buffer *nxt;
4367
4368                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
4369                 list_del(&nxt->list);
4370                 kfree(nxt);
4371                 if (++i == nbufs)
4372                         return i;
4373                 cond_resched();
4374         }
4375         i++;
4376         kfree(buf);
4377         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
4378
4379         return i;
4380 }
4381
4382 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4383 {
4384         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4385         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4386         struct io_buffer *head;
4387         int ret = 0;
4388         bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
4389
4390         io_ring_submit_lock(ctx, needs_lock);
4391
4392         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4393
4394         ret = -ENOENT;
4395         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4396         if (head)
4397                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
4398         if (ret < 0)
4399                 req_set_fail(req);
4400
4401         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4402         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4403         io_ring_submit_unlock(ctx, needs_lock);
4404         return 0;
4405 }
4406
4407 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4408                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
4409 {
4410         unsigned long size, tmp_check;
4411         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4412         u64 tmp;
4413
4414         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->splice_fd_in)
4415                 return -EINVAL;
4416
4417         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4418         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4419                 return -E2BIG;
4420         p->nbufs = tmp;
4421         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4422         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
4423
4424         if (check_mul_overflow((unsigned long)p->len, (unsigned long)p->nbufs,
4425                                 &size))
4426                 return -EOVERFLOW;
4427         if (check_add_overflow((unsigned long)p->addr, size, &tmp_check))
4428                 return -EOVERFLOW;
4429
4430         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
4431         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
4432                 return -EFAULT;
4433
4434         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4435         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
4436         if (tmp > USHRT_MAX)
4437                 return -E2BIG;
4438         p->bid = tmp;
4439         return 0;
4440 }
4441
4442 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
4443 {
4444         struct io_buffer *buf;
4445         u64 addr = pbuf->addr;
4446         int i, bid = pbuf->bid;
4447
4448         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
4449                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
4450                 if (!buf)
4451                         break;
4452
4453                 buf->addr = addr;
4454                 buf->len = min_t(__u32, pbuf->len, MAX_RW_COUNT);
4455                 buf->bid = bid;
4456                 addr += pbuf->len;
4457                 bid++;
4458                 if (!*head) {
4459                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4460                         *head = buf;
4461                 } else {
4462                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4463                 }
4464         }
4465
4466         return i ? i : -ENOMEM;
4467 }
4468
4469 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4470 {
4471         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4472         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4473         struct io_buffer *head, *list;
4474         int ret = 0;
4475         bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
4476
4477         io_ring_submit_lock(ctx, needs_lock);
4478
4479         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4480
4481         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4482
4483         ret = io_add_buffers(p, &head);
4484         if (ret >= 0 && !list) {
4485                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head, GFP_KERNEL);
4486                 if (ret < 0)
4487                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4488         }
4489         if (ret < 0)
4490                 req_set_fail(req);
4491         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4492         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4493         io_ring_submit_unlock(ctx, needs_lock);
4494         return 0;
4495 }
4496
4497 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4498                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4499 {
4500 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4501         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4502                 return -EINVAL;
4503         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4504                 return -EINVAL;
4505
4506         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4507         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4508         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4509
4510         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4511                 struct epoll_event __user *ev;
4512
4513                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4514                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4515                         return -EFAULT;
4516         }
4517
4518         return 0;
4519 #else
4520         return -EOPNOTSUPP;
4521 #endif
4522 }
4523
4524 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4525 {
4526 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4527         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4528         int ret;
4529         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4530
4531         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4532         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4533                 return -EAGAIN;
4534
4535         if (ret < 0)
4536                 req_set_fail(req);
4537         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4538         return 0;
4539 #else
4540         return -EOPNOTSUPP;
4541 #endif
4542 }
4543
4544 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4545 {
4546 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4547         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->splice_fd_in)
4548                 return -EINVAL;
4549         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4550                 return -EINVAL;
4551
4552         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4553         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4554         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4555         return 0;
4556 #else
4557         return -EOPNOTSUPP;
4558 #endif
4559 }
4560
4561 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4562 {
4563 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4564         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4565         int ret;
4566
4567         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4568                 return -EAGAIN;
4569
4570         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4571         if (ret < 0)
4572                 req_set_fail(req);
4573         io_req_complete(req, ret);
4574         return 0;
4575 #else
4576         return -EOPNOTSUPP;
4577 #endif
4578 }
4579
4580 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4581 {
4582         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr || sqe->splice_fd_in)
4583                 return -EINVAL;
4584         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4585                 return -EINVAL;
4586
4587         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4588         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4589         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4590         return 0;
4591 }
4592
4593 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4594 {
4595         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4596         int ret;
4597
4598         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4599                 switch (fa->advice) {
4600                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4601                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4602                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4603                         break;
4604                 default:
4605                         return -EAGAIN;
4606                 }
4607         }
4608
4609         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4610         if (ret < 0)
4611                 req_set_fail(req);
4612         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4613         return 0;
4614 }
4615
4616 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4617 {
4618         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4619                 return -EINVAL;
4620         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4621                 return -EINVAL;
4622         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4623                 return -EBADF;
4624
4625         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4626         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4627         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4628         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4629         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4630
4631         return 0;
4632 }
4633
4634 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4635 {
4636         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4637         int ret;
4638
4639         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4640                 return -EAGAIN;
4641
4642         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4643                        ctx->buffer);
4644
4645         if (ret < 0)
4646                 req_set_fail(req);
4647         io_req_complete(req, ret);
4648         return 0;
4649 }
4650
4651 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4652 {
4653         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4654                 return -EINVAL;
4655         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4656             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4657                 return -EINVAL;
4658         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4659                 return -EBADF;
4660
4661         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4662         req->close.file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
4663         if (req->close.file_slot && req->close.fd)
4664                 return -EINVAL;
4665
4666         return 0;
4667 }
4668
4669 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4670 {
4671         struct files_struct *files = current->files;
4672         struct io_close *close = &req->close;
4673         struct fdtable *fdt;
4674         struct file *file = NULL;
4675         int ret = -EBADF;
4676
4677         if (req->close.file_slot) {
4678                 ret = io_close_fixed(req, issue_flags);
4679                 goto err;
4680         }
4681
4682         spin_lock(&files->file_lock);
4683         fdt = files_fdtable(files);
4684         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4685                 spin_unlock(&files->file_lock);
4686                 goto err;
4687         }
4688         file = fdt->fd[close->fd];
4689         if (!file || file->f_op == &io_uring_fops) {
4690                 spin_unlock(&files->file_lock);
4691                 file = NULL;
4692                 goto err;
4693         }
4694
4695         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4696         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4697                 spin_unlock(&files->file_lock);
4698                 return -EAGAIN;
4699         }
4700
4701         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4702         spin_unlock(&files->file_lock);
4703         if (ret < 0) {
4704                 if (ret == -ENOENT)
4705                         ret = -EBADF;
4706                 goto err;
4707         }
4708
4709         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4710         ret = filp_close(file, current->files);
4711 err:
4712         if (ret < 0)
4713                 req_set_fail(req);
4714         if (file)
4715                 fput(file);
4716         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4717         return 0;
4718 }
4719
4720 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4721 {
4722         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4723
4724         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4725                 return -EINVAL;
4726         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index ||
4727                      sqe->splice_fd_in))
4728                 return -EINVAL;
4729
4730         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4731         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4732         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4733         return 0;
4734 }
4735
4736 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4737 {
4738         int ret;
4739
4740         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4741         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4742                 return -EAGAIN;
4743
4744         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4745                                 req->sync.flags);
4746         if (ret < 0)
4747                 req_set_fail(req);
4748         io_req_complete(req, ret);
4749         return 0;
4750 }
4751
4752 #if defined(CONFIG_NET)
4753 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4754                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4755 {
4756         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4757
4758         if (async_msg)
4759                 return -EAGAIN;
4760         if (io_alloc_async_data(req)) {
4761                 kfree(kmsg->free_iov);
4762                 return -ENOMEM;
4763         }
4764         async_msg = req->async_data;
4765         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4766         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4767         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4768         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4769         if (!async_msg->free_iov)
4770                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4771
4772         return -EAGAIN;
4773 }
4774
4775 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4776                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4777 {
4778         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4779         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4780         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4781                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4782 }
4783
4784 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4785 {
4786         int ret;
4787
4788         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4789         if (!ret)
4790                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4791         return ret;
4792 }
4793
4794 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4795 {
4796         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4797
4798         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4799                 return -EINVAL;
4800
4801         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4802         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4803         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4804         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4805                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4806
4807 #ifdef CONFIG_COMPAT
4808         if (req->ctx->compat)
4809                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4810 #endif
4811         return 0;
4812 }
4813
4814 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4815 {
4816         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4817         struct socket *sock;
4818         unsigned flags;
4819         int min_ret = 0;
4820         int ret;
4821
4822         sock = sock_from_file(req->file);
4823         if (unlikely(!sock))
4824                 return -ENOTSOCK;
4825
4826         if (req_has_async_data(req)) {
4827                 kmsg = req->async_data;
4828         } else {
4829                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4830                 if (ret)
4831                         return ret;
4832                 kmsg = &iomsg;
4833         }
4834
4835         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4836         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4837                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4838         if (flags & MSG_WAITALL)
4839                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4840
4841         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4842         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4843                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4844         if (ret == -ERESTARTSYS)
4845                 ret = -EINTR;
4846
4847         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4848         if (kmsg->free_iov)
4849                 kfree(kmsg->free_iov);
4850         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4851         if (ret < min_ret)
4852                 req_set_fail(req);
4853         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4854         return 0;
4855 }
4856
4857 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4858 {
4859         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4860         struct msghdr msg;
4861         struct iovec iov;
4862         struct socket *sock;
4863         unsigned flags;
4864         int min_ret = 0;
4865         int ret;
4866
4867         sock = sock_from_file(req->file);
4868         if (unlikely(!sock))
4869                 return -ENOTSOCK;
4870
4871         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4872         if (unlikely(ret))
4873                 return ret;
4874
4875         msg.msg_name = NULL;
4876         msg.msg_control = NULL;
4877         msg.msg_controllen = 0;
4878         msg.msg_namelen = 0;
4879
4880         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4881         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4882                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4883         if (flags & MSG_WAITALL)
4884                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4885
4886         msg.msg_flags = flags;
4887         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4888         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4889                 return -EAGAIN;
4890         if (ret == -ERESTARTSYS)
4891                 ret = -EINTR;
4892
4893         if (ret < min_ret)
4894                 req_set_fail(req);
4895         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4896         return 0;
4897 }
4898
4899 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4900                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4901 {
4902         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4903         struct iovec __user *uiov;
4904         size_t iov_len;
4905         int ret;
4906
4907         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4908                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4909         if (ret)
4910                 return ret;
4911
4912         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4913                 if (iov_len > 1)
4914                         return -EINVAL;
4915                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4916                         return -EFAULT;
4917                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4918                 iomsg->free_iov = NULL;
4919         } else {
4920                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4921                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4922                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4923                                      false);
4924                 if (ret > 0)
4925                         ret = 0;
4926         }
4927
4928         return ret;
4929 }
4930
4931 #ifdef CONFIG_COMPAT
4932 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4933                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4934 {
4935         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4936         struct compat_iovec __user *uiov;
4937         compat_uptr_t ptr;
4938         compat_size_t len;
4939         int ret;
4940
4941         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, sr->umsg_compat, &iomsg->uaddr,
4942                                   &ptr, &len);
4943         if (ret)
4944                 return ret;
4945
4946         uiov = compat_ptr(ptr);
4947         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4948                 compat_ssize_t clen;
4949
4950                 if (len > 1)
4951                         return -EINVAL;
4952                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4953                         return -EFAULT;
4954                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4955                         return -EFAULT;
4956                 if (clen < 0)
4957                         return -EINVAL;
4958                 sr->len = clen;
4959                 iomsg->free_iov = NULL;
4960         } else {
4961                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4962                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4963                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4964                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4965                 if (ret < 0)
4966                         return ret;
4967         }
4968
4969         return 0;
4970 }
4971 #endif
4972
4973 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4974                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4975 {
4976         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4977
4978 #ifdef CONFIG_COMPAT
4979         if (req->ctx->compat)
4980                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4981 #endif
4982
4983         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4984 }
4985
4986 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4987                                                unsigned int issue_flags)
4988 {
4989         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4990
4991         return io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, issue_flags);
4992 }
4993
4994 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4995 {
4996         return io_put_kbuf(req, req->kbuf);
4997 }
4998
4999 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
5000 {
5001         int ret;
5002
5003         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
5004         if (!ret)
5005                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
5006         return ret;
5007 }
5008
5009 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5010 {
5011         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
5012
5013         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5014                 return -EINVAL;
5015
5016         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5017         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
5018         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
5019         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
5020         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
5021                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
5022
5023 #ifdef CONFIG_COMPAT
5024         if (req->ctx->compat)
5025                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
5026 #endif
5027         return 0;
5028 }
5029
5030 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5031 {
5032         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
5033         struct socket *sock;
5034         struct io_buffer *kbuf;
5035         unsigned flags;
5036         int min_ret = 0;
5037         int ret, cflags = 0;
5038         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5039
5040         sock = sock_from_file(req->file);
5041         if (unlikely(!sock))
5042                 return -ENOTSOCK;
5043
5044         if (req_has_async_data(req)) {
5045                 kmsg = req->async_data;
5046         } else {
5047                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
5048                 if (ret)
5049                         return ret;
5050                 kmsg = &iomsg;
5051         }
5052
5053         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
5054                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, issue_flags);
5055                 if (IS_ERR(kbuf))
5056                         return PTR_ERR(kbuf);
5057                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
5058                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
5059                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
5060                                 1, req->sr_msg.len);
5061         }
5062
5063         flags = req->sr_msg.msg_flags;
5064         if (force_nonblock)
5065                 flags |= MSG_DONTWAIT;
5066         if (flags & MSG_WAITALL)
5067                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
5068
5069         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
5070                                         kmsg->uaddr, flags);
5071         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
5072                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
5073         if (ret == -ERESTARTSYS)
5074                 ret = -EINTR;
5075
5076         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5077                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
5078         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
5079         if (kmsg->free_iov)
5080                 kfree(kmsg->free_iov);
5081         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5082         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
5083                 req_set_fail(req);
5084         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
5085         return 0;
5086 }
5087
5088 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5089 {
5090         struct io_buffer *kbuf;
5091         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
5092         struct msghdr msg;
5093         void __user *buf = sr->buf;
5094         struct socket *sock;
5095         struct iovec iov;
5096         unsigned flags;
5097         int min_ret = 0;
5098         int ret, cflags = 0;
5099         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5100
5101         sock = sock_from_file(req->file);
5102         if (unlikely(!sock))
5103                 return -ENOTSOCK;
5104
5105         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
5106                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, issue_flags);
5107                 if (IS_ERR(kbuf))
5108                         return PTR_ERR(kbuf);
5109                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
5110         }
5111
5112         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
5113         if (unlikely(ret))
5114                 goto out_free;
5115
5116         msg.msg_name = NULL;
5117         msg.msg_control = NULL;
5118         msg.msg_controllen = 0;
5119         msg.msg_namelen = 0;
5120         msg.msg_iocb = NULL;
5121         msg.msg_flags = 0;
5122
5123         flags = req->sr_msg.msg_flags;
5124         if (force_nonblock)
5125                 flags |= MSG_DONTWAIT;
5126         if (flags & MSG_WAITALL)
5127                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
5128
5129         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
5130         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
5131                 return -EAGAIN;
5132         if (ret == -ERESTARTSYS)
5133                 ret = -EINTR;
5134 out_free:
5135         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5136                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
5137         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
5138                 req_set_fail(req);
5139         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
5140         return 0;
5141 }
5142
5143 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5144 {
5145         struct io_accept *accept = &req->accept;
5146
5147         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5148                 return -EINVAL;
5149         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
5150                 return -EINVAL;
5151
5152         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5153         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
5154         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
5155         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
5156
5157         accept->file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
5158         if (accept->file_slot && ((req->open.how.flags & O_CLOEXEC) ||
5159                                   (accept->flags & SOCK_CLOEXEC)))
5160                 return -EINVAL;
5161         if (accept->flags & ~(SOCK_CLOEXEC | SOCK_NONBLOCK))
5162                 return -EINVAL;
5163         if (SOCK_NONBLOCK != O_NONBLOCK && (accept->flags & SOCK_NONBLOCK))
5164                 accept->flags = (accept->flags & ~SOCK_NONBLOCK) | O_NONBLOCK;
5165         return 0;
5166 }
5167
5168 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5169 {
5170         struct io_accept *accept = &req->accept;
5171         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5172         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
5173         bool fixed = !!accept->file_slot;
5174         struct file *file;
5175         int ret, fd;
5176
5177         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
5178                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
5179
5180         if (!fixed) {
5181                 fd = __get_unused_fd_flags(accept->flags, accept->nofile);
5182                 if (unlikely(fd < 0))
5183                         return fd;
5184         }
5185         file = do_accept(req->file, file_flags, accept->addr, accept->addr_len,
5186                          accept->flags);
5187         if (IS_ERR(file)) {
5188                 if (!fixed)
5189                         put_unused_fd(fd);
5190                 ret = PTR_ERR(file);
5191                 if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
5192                         return -EAGAIN;
5193                 if (ret == -ERESTARTSYS)
5194                         ret = -EINTR;
5195                 req_set_fail(req);
5196         } else if (!fixed) {
5197                 fd_install(fd, file);
5198                 ret = fd;
5199         } else {
5200                 ret = io_install_fixed_file(req, file, issue_flags,
5201                                             accept->file_slot - 1);
5202         }
5203         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5204         return 0;
5205 }
5206
5207 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
5208 {
5209         struct io_async_connect *io = req->async_data;
5210         struct io_connect *conn = &req->connect;
5211
5212         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
5213 }
5214
5215 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5216 {
5217         struct io_connect *conn = &req->connect;
5218
5219         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5220                 return -EINVAL;
5221         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags ||
5222             sqe->splice_fd_in)
5223                 return -EINVAL;
5224
5225         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5226         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
5227         return 0;
5228 }
5229
5230 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5231 {
5232         struct io_async_connect __io, *io;
5233         unsigned file_flags;
5234         int ret;
5235         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5236
5237         if (req_has_async_data(req)) {
5238                 io = req->async_data;
5239         } else {
5240                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
5241                                                 req->connect.addr_len,
5242                                                 &__io.address);
5243                 if (ret)
5244                         goto out;
5245                 io = &__io;
5246         }
5247
5248         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
5249
5250         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
5251                                         req->connect.addr_len, file_flags);
5252         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
5253                 if (req_has_async_data(req))
5254                         return -EAGAIN;
5255                 if (io_alloc_async_data(req)) {
5256                         ret = -ENOMEM;
5257                         goto out;
5258                 }
5259                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
5260                 return -EAGAIN;
5261         }
5262         if (ret == -ERESTARTSYS)
5263                 ret = -EINTR;
5264 out:
5265         if (ret < 0)
5266                 req_set_fail(req);
5267         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5268         return 0;
5269 }
5270 #else /* !CONFIG_NET */
5271 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
5272 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
5273 {                                                                       \
5274         return -EOPNOTSUPP;                                             \
5275 }
5276
5277 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
5278 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
5279 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
5280 {                                                                       \
5281         return -EOPNOTSUPP;                                             \
5282 }                                                                       \
5283
5284 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
5285 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
5286 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
5287 {                                                                       \
5288         return -EOPNOTSUPP;                                             \
5289 }
5290
5291 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
5292 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
5293 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
5294 IO_NETOP_PREP(accept);
5295 IO_NETOP_FN(send);
5296 IO_NETOP_FN(recv);
5297 #endif /* CONFIG_NET */
5298
5299 struct io_poll_table {
5300         struct poll_table_struct pt;
5301         struct io_kiocb *req;
5302         int nr_entries;
5303         int error;
5304 };
5305
5306 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
5307                            __poll_t mask, io_req_tw_func_t func)
5308 {
5309         /* for instances that support it check for an event match first: */
5310         if (mask && !(mask & poll->events))
5311                 return 0;
5312
5313         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
5314
5315         list_del_init(&poll->wait.entry);
5316
5317         req->result = mask;
5318         req->io_task_work.func = func;
5319
5320         /*
5321          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
5322          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
5323          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
5324          * have the needed state needed for it anyway.
5325          */
5326         io_req_task_work_add(req);
5327         return 1;
5328 }
5329
5330 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
5331         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
5332 {
5333         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5334
5335         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
5336         if (unlikely(req->task->flags & PF_EXITING))
5337                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5338
5339         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
5340                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
5341
5342                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
5343         }
5344
5345         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5346         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
5347                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
5348                 return true;
5349         }
5350
5351         return false;
5352 }
5353
5354 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
5355 {
5356         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
5357         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5358                 return req->async_data;
5359         return req->apoll->double_poll;
5360 }
5361
5362 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
5363 {
5364         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5365                 return &req->poll;
5366         return &req->apoll->poll;
5367 }
5368
5369 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
5370         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5371 {
5372         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
5373
5374         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
5375
5376         if (poll && poll->head) {
5377                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
5378
5379                 spin_lock_irq(&head->lock);
5380                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5381                 if (poll->wait.private)
5382                         req_ref_put(req);
5383                 poll->head = NULL;
5384                 spin_unlock_irq(&head->lock);
5385         }
5386 }
5387
5388 static bool __io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask)
5389         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5390 {
5391         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5392         unsigned flags = IORING_CQE_F_MORE;
5393         int error;
5394
5395         if (READ_ONCE(req->poll.canceled)) {
5396                 error = -ECANCELED;
5397                 req->poll.events |= EPOLLONESHOT;
5398         } else {
5399                 error = mangle_poll(mask);
5400         }
5401         if (req->poll.events & EPOLLONESHOT)
5402                 flags = 0;
5403         if (!io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, error, flags)) {
5404                 req->poll.events |= EPOLLONESHOT;
5405                 flags = 0;
5406         }
5407         if (flags & IORING_CQE_F_MORE)
5408                 ctx->cq_extra++;
5409
5410         return !(flags & IORING_CQE_F_MORE);
5411 }
5412
5413 static void io_poll_task_func(struct io_kiocb *req, bool *locked)
5414 {
5415         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5416         struct io_kiocb *nxt;
5417
5418         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
5419                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5420         } else {
5421                 bool done;
5422
5423                 if (req->poll.done) {
5424                         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5425                         return;
5426                 }
5427                 done = __io_poll_complete(req, req->result);
5428                 if (done) {
5429                         io_poll_remove_double(req);
5430                         hash_del(&req->hash_node);
5431                         req->poll.done = true;
5432                 } else {
5433                         req->result = 0;
5434                         add_wait_queue(req->poll.head, &req->poll.wait);
5435                 }
5436                 io_commit_cqring(ctx);
5437                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5438                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5439
5440                 if (done) {
5441                         nxt = io_put_req_find_next(req);
5442                         if (nxt)
5443                                 io_req_task_submit(nxt, locked);
5444                 }
5445         }
5446 }
5447
5448 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
5449                                int sync, void *key)
5450 {
5451         struct io_kiocb *req = wait->private;
5452         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
5453         __poll_t mask = key_to_poll(key);
5454         unsigned long flags;
5455
5456         /* for instances that support it check for an event match first: */
5457         if (mask && !(mask & poll->events))
5458                 return 0;
5459         if (!(poll->events & EPOLLONESHOT))
5460                 return poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
5461
5462         list_del_init(&wait->entry);
5463
5464         if (poll->head) {
5465                 bool done;
5466
5467                 spin_lock_irqsave(&poll->head->lock, flags);
5468                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
5469                 if (!done)
5470                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5471                 /* make sure double remove sees this as being gone */
5472                 wait->private = NULL;
5473                 spin_unlock_irqrestore(&poll->head->lock, flags);
5474                 if (!done) {
5475                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
5476                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
5477                 }
5478         }
5479         req_ref_put(req);
5480         return 1;
5481 }
5482
5483 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5484                               wait_queue_func_t wake_func)
5485 {
5486         poll->head = NULL;
5487         poll->done = false;
5488         poll->canceled = false;
5489 #define IO_POLL_UNMASK  (EPOLLERR|EPOLLHUP|EPOLLNVAL|EPOLLRDHUP)
5490         /* mask in events that we always want/need */
5491         poll->events = events | IO_POLL_UNMASK;
5492         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5493         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5494 }
5495
5496 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5497                             struct wait_queue_head *head,
5498                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5499 {
5500         struct io_kiocb *req = pt->req;
5501
5502         /*
5503          * The file being polled uses multiple waitqueues for poll handling
5504          * (e.g. one for read, one for write). Setup a separate io_poll_iocb
5505          * if this happens.
5506          */
5507         if (unlikely(pt->nr_entries)) {
5508                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5509
5510                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5511                 if (poll_one->head == head)
5512                         return;
5513                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5514                 if (*poll_ptr) {
5515                         if ((*poll_ptr)->head == head)
5516                                 return;
5517                         pt->error = -EINVAL;
5518                         return;
5519                 }
5520                 /*
5521                  * Can't handle multishot for double wait for now, turn it
5522                  * into one-shot mode.
5523                  */
5524                 if (!(poll_one->events & EPOLLONESHOT))
5525                         poll_one->events |= EPOLLONESHOT;
5526                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5527                 if (!poll) {
5528                         pt->error = -ENOMEM;
5529                         return;
5530                 }
5531                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5532                 req_ref_get(req);
5533                 poll->wait.private = req;
5534
5535                 *poll_ptr = poll;
5536                 if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5537                         req->flags |= REQ_F_ASYNC_DATA;
5538         }
5539
5540         pt->nr_entries++;
5541         poll->head = head;
5542
5543         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5544                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5545         else
5546                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5547 }
5548
5549 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5550                                struct poll_table_struct *p)
5551 {
5552         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5553         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5554
5555         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5556 }
5557
5558 static void io_async_task_func(struct io_kiocb *req, bool *locked)
5559 {
5560         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5561         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5562
5563         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req, req->opcode, req->user_data);
5564
5565         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5566                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5567                 return;
5568         }
5569
5570         hash_del(&req->hash_node);
5571         io_poll_remove_double(req);
5572         apoll->poll.done = true;
5573         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5574
5575         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5576                 io_req_task_submit(req, locked);
5577         else
5578                 io_req_complete_failed(req, -ECANCELED);
5579 }
5580
5581 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5582                         void *key)
5583 {
5584         struct io_kiocb *req = wait->private;
5585         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5586
5587         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5588                                         key_to_poll(key));
5589
5590         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5591 }
5592
5593 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5594 {
5595         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5596         struct hlist_head *list;
5597
5598         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5599         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5600 }
5601
5602 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5603                                       struct io_poll_iocb *poll,
5604                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5605                                       wait_queue_func_t wake_func)
5606         __acquires(&ctx->completion_lock)
5607 {
5608         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5609         bool cancel = false;
5610
5611         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5612         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5613         poll->file = req->file;
5614         poll->wait.private = req;
5615
5616         ipt->pt._key = mask;
5617         ipt->req = req;
5618         ipt->error = 0;
5619         ipt->nr_entries = 0;
5620
5621         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5622         if (unlikely(!ipt->nr_entries) && !ipt->error)
5623                 ipt->error = -EINVAL;
5624
5625         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5626         if (ipt->error || (mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)))
5627                 io_poll_remove_double(req);
5628         if (likely(poll->head)) {
5629                 spin_lock_irq(&poll->head->lock);
5630                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5631                         if (ipt->error)
5632                                 cancel = true;
5633                         ipt->error = 0;
5634                         mask = 0;
5635                 }
5636                 if ((mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)) || ipt->error)
5637                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5638                 else if (cancel)
5639                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5640                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5641                         io_poll_req_insert(req);
5642                 spin_unlock_irq(&poll->head->lock);
5643         }
5644
5645         return mask;
5646 }
5647
5648 enum {
5649         IO_APOLL_OK,
5650         IO_APOLL_ABORTED,
5651         IO_APOLL_READY
5652 };
5653
5654 static int io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5655 {
5656         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5657         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5658         struct async_poll *apoll;
5659         struct io_poll_table ipt;
5660         __poll_t ret, mask = EPOLLONESHOT | POLLERR | POLLPRI;
5661
5662         if (!def->pollin && !def->pollout)
5663                 return IO_APOLL_ABORTED;
5664         if (!file_can_poll(req->file) || (req->flags & REQ_F_POLLED))
5665                 return IO_APOLL_ABORTED;
5666
5667         if (def->pollin) {
5668                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5669
5670                 /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5671                 if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5672                     (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5673                         mask &= ~POLLIN;
5674         } else {
5675                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5676         }
5677
5678         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5679         if (unlikely(!apoll))
5680                 return IO_APOLL_ABORTED;
5681         apoll->double_poll = NULL;
5682         req->apoll = apoll;
5683         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5684         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5685         io_req_set_refcount(req);
5686
5687         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5688                                         io_async_wake);
5689         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5690         if (ret || ipt.error)
5691                 return ret ? IO_APOLL_READY : IO_APOLL_ABORTED;
5692
5693         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
5694                                 mask, apoll->poll.events);
5695         return IO_APOLL_OK;
5696 }
5697
5698 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5699                                  struct io_poll_iocb *poll, bool do_cancel)
5700         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5701 {
5702         bool do_complete = false;
5703
5704         if (!poll->head)
5705                 return false;
5706         spin_lock_irq(&poll->head->lock);
5707         if (do_cancel)
5708                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5709         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5710                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5711                 do_complete = true;
5712         }
5713         spin_unlock_irq(&poll->head->lock);
5714         hash_del(&req->hash_node);
5715         return do_complete;
5716 }
5717
5718 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5719         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5720 {
5721         bool do_complete;
5722
5723         io_poll_remove_double(req);
5724         do_complete = __io_poll_remove_one(req, io_poll_get_single(req), true);
5725
5726         if (do_complete) {
5727                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5728                 io_commit_cqring(req->ctx);
5729                 req_set_fail(req);
5730                 io_put_req_deferred(req);
5731         }
5732         return do_complete;
5733 }
5734
5735 /*
5736  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5737  */
5738 static __cold bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx,
5739                                       struct task_struct *tsk, bool cancel_all)
5740 {
5741         struct hlist_node *tmp;
5742         struct io_kiocb *req;
5743         int posted = 0, i;
5744
5745         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5746         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5747                 struct hlist_head *list;
5748
5749                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5750                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5751                         if (io_match_task_safe(req, tsk, cancel_all))
5752                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5753                 }
5754         }
5755         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5756
5757         if (posted)
5758                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5759
5760         return posted != 0;
5761 }
5762
5763 static struct io_kiocb *io_poll_find(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5764                                      bool poll_only)
5765         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5766 {
5767         struct hlist_head *list;
5768         struct io_kiocb *req;
5769
5770         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5771         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5772                 if (sqe_addr != req->user_data)
5773                         continue;
5774                 if (poll_only && req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD)
5775                         continue;
5776                 return req;
5777         }
5778         return NULL;
5779 }
5780
5781 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5782                           bool poll_only)
5783         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5784 {
5785         struct io_kiocb *req;
5786
5787         req = io_poll_find(ctx, sqe_addr, poll_only);
5788         if (!req)
5789                 return -ENOENT;
5790         if (io_poll_remove_one(req))
5791                 return 0;
5792
5793         return -EALREADY;
5794 }
5795
5796 static __poll_t io_poll_parse_events(const struct io_uring_sqe *sqe,
5797                                      unsigned int flags)
5798 {
5799         u32 events;
5800
5801         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5802 #ifdef __BIG_ENDIAN
5803         events = swahw32(events);
5804 #endif
5805         if (!(flags & IORING_POLL_ADD_MULTI))
5806                 events |= EPOLLONESHOT;
5807         return demangle_poll(events) | (events & (EPOLLEXCLUSIVE|EPOLLONESHOT));
5808 }
5809
5810 static int io_poll_update_prep(struct io_kiocb *req,
5811                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5812 {
5813         struct io_poll_update *upd = &req->poll_update;
5814         u32 flags;
5815
5816         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5817                 return -EINVAL;
5818         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
5819                 return -EINVAL;
5820         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5821         if (flags & ~(IORING_POLL_UPDATE_EVENTS | IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA |
5822                       IORING_POLL_ADD_MULTI))
5823                 return -EINVAL;
5824         /* meaningless without update */
5825         if (flags == IORING_POLL_ADD_MULTI)
5826                 return -EINVAL;
5827
5828         upd->old_user_data = READ_ONCE(sqe->addr);
5829         upd->update_events = flags & IORING_POLL_UPDATE_EVENTS;
5830         upd->update_user_data = flags & IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA;
5831
5832         upd->new_user_data = READ_ONCE(sqe->off);
5833         if (!upd->update_user_data && upd->new_user_data)
5834                 return -EINVAL;
5835         if (upd->update_events)
5836                 upd->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5837         else if (sqe->poll32_events)
5838                 return -EINVAL;
5839
5840         return 0;
5841 }
5842
5843 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5844                         void *key)
5845 {
5846         struct io_kiocb *req = wait->private;
5847         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5848
5849         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5850 }
5851
5852 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5853                                struct poll_table_struct *p)
5854 {
5855         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5856
5857         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5858 }
5859
5860 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5861 {
5862         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5863         u32 flags;
5864
5865         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5866                 return -EINVAL;
5867         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->addr)
5868                 return -EINVAL;
5869         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5870         if (flags & ~IORING_POLL_ADD_MULTI)
5871                 return -EINVAL;
5872
5873         io_req_set_refcount(req);
5874         poll->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5875         return 0;
5876 }
5877
5878 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5879 {
5880         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5881         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5882         struct io_poll_table ipt;
5883         __poll_t mask;
5884         bool done;
5885
5886         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5887
5888         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5889                                         io_poll_wake);
5890
5891         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5892                 ipt.error = 0;
5893                 done = __io_poll_complete(req, mask);
5894                 io_commit_cqring(req->ctx);
5895         }
5896         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5897
5898         if (mask) {
5899                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5900                 if (done)
5901                         io_put_req(req);
5902         }
5903         return ipt.error;
5904 }
5905
5906 static int io_poll_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5907 {
5908         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5909         struct io_kiocb *preq;
5910         bool completing;
5911         int ret;
5912
5913         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5914         preq = io_poll_find(ctx, req->poll_update.old_user_data, true);
5915         if (!preq) {
5916                 ret = -ENOENT;
5917                 goto err;
5918         }
5919
5920         if (!req->poll_update.update_events && !req->poll_update.update_user_data) {
5921                 completing = true;
5922                 ret = io_poll_remove_one(preq) ? 0 : -EALREADY;
5923                 goto err;
5924         }
5925
5926         /*
5927          * Don't allow racy completion with singleshot, as we cannot safely
5928          * update those. For multishot, if we're racing with completion, just
5929          * let completion re-add it.
5930          */
5931         completing = !__io_poll_remove_one(preq, &preq->poll, false);
5932         if (completing && (preq->poll.events & EPOLLONESHOT)) {
5933                 ret = -EALREADY;
5934                 goto err;
5935         }
5936         /* we now have a detached poll request. reissue. */
5937         ret = 0;
5938 err:
5939         if (ret < 0) {
5940                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5941                 req_set_fail(req);
5942                 io_req_complete(req, ret);
5943                 return 0;
5944         }
5945         /* only mask one event flags, keep behavior flags */
5946         if (req->poll_update.update_events) {
5947                 preq->poll.events &= ~0xffff;
5948                 preq->poll.events |= req->poll_update.events & 0xffff;
5949                 preq->poll.events |= IO_POLL_UNMASK;
5950         }
5951         if (req->poll_update.update_user_data)
5952                 preq->user_data = req->poll_update.new_user_data;
5953         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5954
5955         /* complete update request, we're done with it */
5956         io_req_complete(req, ret);
5957
5958         if (!completing) {
5959                 ret = io_poll_add(preq, issue_flags);
5960                 if (ret < 0) {
5961                         req_set_fail(preq);
5962                         io_req_complete(preq, ret);
5963                 }
5964         }
5965         return 0;
5966 }
5967
5968 static void io_req_task_timeout(struct io_kiocb *req, bool *locked)
5969 {
5970         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5971
5972         if (!(data->flags & IORING_TIMEOUT_ETIME_SUCCESS))
5973                 req_set_fail(req);
5974         io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
5975 }
5976
5977 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5978 {
5979         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5980                                                 struct io_timeout_data, timer);
5981         struct io_kiocb *req = data->req;
5982         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5983         unsigned long flags;
5984
5985         spin_lock_irqsave(&ctx->timeout_lock, flags);
5986         list_del_init(&req->timeout.list);
5987         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5988                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5989         spin_unlock_irqrestore(&ctx->timeout_lock, flags);
5990
5991         req->io_task_work.func = io_req_task_timeout;
5992         io_req_task_work_add(req);
5993         return HRTIMER_NORESTART;
5994 }
5995
5996 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5997                                            __u64 user_data)
5998         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
5999 {
6000         struct io_timeout_data *io;
6001         struct io_kiocb *req;
6002         bool found = false;
6003
6004         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
6005                 found = user_data == req->user_data;
6006                 if (found)
6007                         break;
6008         }
6009         if (!found)
6010                 return ERR_PTR(-ENOENT);
6011
6012         io = req->async_data;
6013         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
6014                 return ERR_PTR(-EALREADY);
6015         list_del_init(&req->timeout.list);
6016         return req;
6017 }
6018
6019 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
6020         __must_hold(&ctx->completion_lock)
6021         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
6022 {
6023         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
6024
6025         if (IS_ERR(req))
6026                 return PTR_ERR(req);
6027
6028         req_set_fail(req);
6029         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
6030         io_put_req_deferred(req);
6031         return 0;
6032 }
6033
6034 static clockid_t io_timeout_get_clock(struct io_timeout_data *data)
6035 {
6036         switch (data->flags & IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK) {
6037         case IORING_TIMEOUT_BOOTTIME:
6038                 return CLOCK_BOOTTIME;
6039         case IORING_TIMEOUT_REALTIME:
6040                 return CLOCK_REALTIME;
6041         default:
6042                 /* can't happen, vetted at prep time */
6043                 WARN_ON_ONCE(1);
6044                 fallthrough;
6045         case 0:
6046                 return CLOCK_MONOTONIC;
6047         }
6048 }
6049
6050 static int io_linked_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
6051                                     struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
6052         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
6053 {
6054         struct io_timeout_data *io;
6055         struct io_kiocb *req;
6056         bool found = false;
6057
6058         list_for_each_entry(req, &ctx->ltimeout_list, timeout.list) {
6059                 found = user_data == req->user_data;
6060                 if (found)
6061                         break;
6062         }
6063         if (!found)
6064                 return -ENOENT;
6065
6066         io = req->async_data;
6067         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
6068                 return -EALREADY;
6069         hrtimer_init(&io->timer, io_timeout_get_clock(io), mode);
6070         io->timer.function = io_link_timeout_fn;
6071         hrtimer_start(&io->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
6072         return 0;
6073 }
6074
6075 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
6076                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
6077         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
6078 {
6079         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
6080         struct io_timeout_data *data;
6081
6082         if (IS_ERR(req))
6083                 return PTR_ERR(req);
6084
6085         req->timeout.off = 0; /* noseq */
6086         data = req->async_data;
6087         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
6088         hrtimer_init(&data->timer, io_timeout_get_clock(data), mode);
6089         data->timer.function = io_timeout_fn;
6090         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
6091         return 0;
6092 }
6093
6094 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
6095                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
6096 {
6097         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
6098
6099         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
6100                 return -EINVAL;
6101         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
6102                 return -EINVAL;
6103         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len || sqe->splice_fd_in)
6104                 return -EINVAL;
6105
6106         tr->ltimeout = false;
6107         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
6108         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
6109         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE_MASK) {
6110                 if (hweight32(tr->flags & IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK) > 1)
6111                         return -EINVAL;
6112                 if (tr->flags & IORING_LINK_TIMEOUT_UPDATE)
6113                         tr->ltimeout = true;
6114                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE_MASK|IORING_TIMEOUT_ABS))
6115                         return -EINVAL;
6116                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
6117                         return -EFAULT;
6118         } else if (tr->flags) {
6119                 /* timeout removal doesn't support flags */
6120                 return -EINVAL;
6121         }
6122
6123         return 0;
6124 }
6125
6126 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
6127 {
6128         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
6129                                             : HRTIMER_MODE_REL;
6130 }
6131
6132 /*
6133  * Remove or update an existing timeout command
6134  */
6135 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6136 {
6137         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
6138         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6139         int ret;
6140
6141         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE)) {
6142                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
6143                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6144                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
6145                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6146                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6147         } else {
6148                 enum hrtimer_mode mode = io_translate_timeout_mode(tr->flags);
6149
6150                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6151                 if (tr->ltimeout)
6152                         ret = io_linked_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts, mode);
6153                 else
6154                         ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts, mode);
6155                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6156         }
6157
6158         if (ret < 0)
6159                 req_set_fail(req);
6160         io_req_complete_post(req, ret, 0);
6161         return 0;
6162 }
6163
6164 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6165                            bool is_timeout_link)
6166 {
6167         struct io_timeout_data *data;
6168         unsigned flags;
6169         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
6170
6171         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
6172                 return -EINVAL;
6173         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1 ||
6174             sqe->splice_fd_in)
6175                 return -EINVAL;
6176         if (off && is_timeout_link)
6177                 return -EINVAL;
6178         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
6179         if (flags & ~(IORING_TIMEOUT_ABS | IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK |
6180                       IORING_TIMEOUT_ETIME_SUCCESS))
6181                 return -EINVAL;
6182         /* more than one clock specified is invalid, obviously */
6183         if (hweight32(flags & IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK) > 1)
6184                 return -EINVAL;
6185
6186         INIT_LIST_HEAD(&req->timeout.list);
6187         req->timeout.off = off;
6188         if (unlikely(off && !req->ctx->off_timeout_used))
6189                 req->ctx->off_timeout_used = true;
6190
6191         if (WARN_ON_ONCE(req_has_async_data(req)))
6192                 return -EFAULT;
6193         if (io_alloc_async_data(req))
6194                 return -ENOMEM;
6195
6196         data = req->async_data;
6197         data->req = req;
6198         data->flags = flags;
6199
6200         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
6201                 return -EFAULT;
6202
6203         if (data->ts.tv_sec < 0 || data->ts.tv_nsec < 0)
6204                 return -EINVAL;
6205
6206         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
6207         hrtimer_init(&data->timer, io_timeout_get_clock(data), data->mode);
6208
6209         if (is_timeout_link) {
6210                 struct io_submit_link *link = &req->ctx->submit_state.link;
6211
6212                 if (!link->head)
6213                         return -EINVAL;
6214                 if (link->last->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6215                         return -EINVAL;
6216                 req->timeout.head = link->last;
6217                 link->last->flags |= REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
6218         }
6219         return 0;
6220 }
6221
6222 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6223 {
6224         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6225         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6226         struct list_head *entry;
6227         u32 tail, off = req->timeout.off;
6228
6229         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6230
6231         /*
6232          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
6233          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
6234          * a pure timeout request, sequence isn't used.
6235          */
6236         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
6237                 entry = ctx->timeout_list.prev;
6238                 goto add;
6239         }
6240
6241         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6242         req->timeout.target_seq = tail + off;
6243
6244         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
6245          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
6246          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
6247          */
6248         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
6249
6250         /*
6251          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
6252          * the one we need first.
6253          */
6254         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
6255                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
6256                                                   timeout.list);
6257
6258                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
6259                         continue;
6260                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
6261                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
6262                         break;
6263         }
6264 add:
6265         list_add(&req->timeout.list, entry);
6266         data->timer.function = io_timeout_fn;
6267         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
6268         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6269         return 0;
6270 }
6271
6272 struct io_cancel_data {
6273         struct io_ring_ctx *ctx;
6274         u64 user_data;
6275 };
6276
6277 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
6278 {
6279         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6280         struct io_cancel_data *cd = data;
6281
6282         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
6283 }
6284
6285 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
6286                                struct io_ring_ctx *ctx)
6287 {
6288         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
6289         enum io_wq_cancel cancel_ret;
6290         int ret = 0;
6291
6292         if (!tctx || !tctx->io_wq)
6293                 return -ENOENT;
6294
6295         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
6296         switch (cancel_ret) {
6297         case IO_WQ_CANCEL_OK:
6298                 ret = 0;
6299                 break;
6300         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
6301                 ret = -EALREADY;
6302                 break;
6303         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
6304                 ret = -ENOENT;
6305                 break;
6306         }
6307
6308         return ret;
6309 }
6310
6311 static int io_try_cancel_userdata(struct io_kiocb *req, u64 sqe_addr)
6312 {
6313         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6314         int ret;
6315
6316         WARN_ON_ONCE(!io_wq_current_is_worker() && req->task != current);
6317
6318         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
6319         if (ret != -ENOENT)
6320                 return ret;
6321
6322         spin_lock(&ctx->completion_lock);
6323         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6324         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
6325         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6326         if (ret != -ENOENT)
6327                 goto out;
6328         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
6329 out:
6330         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6331         return ret;
6332 }
6333
6334 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
6335                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
6336 {
6337         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
6338                 return -EINVAL;
6339         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
6340                 return -EINVAL;
6341         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags ||
6342             sqe->splice_fd_in)
6343                 return -EINVAL;
6344
6345         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
6346         return 0;
6347 }
6348
6349 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6350 {
6351         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6352         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
6353         bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
6354         struct io_tctx_node *node;
6355         int ret;
6356
6357         ret = io_try_cancel_userdata(req, sqe_addr);
6358         if (ret != -ENOENT)
6359                 goto done;
6360
6361         /* slow path, try all io-wq's */
6362         io_ring_submit_lock(ctx, needs_lock);
6363         ret = -ENOENT;
6364         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
6365                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
6366
6367                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
6368                 if (ret != -ENOENT)
6369                         break;
6370         }
6371         io_ring_submit_unlock(ctx, needs_lock);
6372 done:
6373         if (ret < 0)
6374                 req_set_fail(req);
6375         io_req_complete_post(req, ret, 0);
6376         return 0;
6377 }
6378
6379 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
6380                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
6381 {
6382         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
6383                 return -EINVAL;
6384         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->splice_fd_in)
6385                 return -EINVAL;
6386
6387         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
6388         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
6389         if (!req->rsrc_update.nr_args)
6390                 return -EINVAL;
6391         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
6392         return 0;
6393 }
6394
6395 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6396 {
6397         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6398         bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
6399         struct io_uring_rsrc_update2 up;
6400         int ret;
6401
6402         up.offset = req->rsrc_update.offset;
6403         up.data = req->rsrc_update.arg;
6404         up.nr = 0;
6405         up.tags = 0;
6406         up.resv = 0;
6407
6408         io_ring_submit_lock(ctx, needs_lock);
6409         ret = __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE,
6410                                         &up, req->rsrc_update.nr_args);
6411         io_ring_submit_unlock(ctx, needs_lock);
6412
6413         if (ret < 0)
6414                 req_set_fail(req);
6415         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
6416         return 0;
6417 }
6418
6419 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
6420 {
6421         switch (req->opcode) {
6422         case IORING_OP_NOP:
6423                 return 0;
6424         case IORING_OP_READV:
6425         case IORING_OP_READ_FIXED:
6426         case IORING_OP_READ:
6427                 return io_read_prep(req, sqe);
6428         case IORING_OP_WRITEV:
6429         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6430         case IORING_OP_WRITE:
6431                 return io_write_prep(req, sqe);
6432         case IORING_OP_POLL_ADD:
6433                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
6434         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6435                 return io_poll_update_prep(req, sqe);
6436         case IORING_OP_FSYNC:
6437                 return io_fsync_prep(req, sqe);
6438         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6439                 return io_sfr_prep(req, sqe);
6440         case IORING_OP_SENDMSG:
6441         case IORING_OP_SEND:
6442                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
6443         case IORING_OP_RECVMSG:
6444         case IORING_OP_RECV:
6445                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
6446         case IORING_OP_CONNECT:
6447                 return io_connect_prep(req, sqe);
6448         case IORING_OP_TIMEOUT:
6449                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
6450         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6451                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
6452         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6453                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
6454         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
6455                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
6456         case IORING_OP_ACCEPT:
6457                 return io_accept_prep(req, sqe);
6458         case IORING_OP_FALLOCATE:
6459                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
6460         case IORING_OP_OPENAT:
6461                 return io_openat_prep(req, sqe);
6462         case IORING_OP_CLOSE:
6463                 return io_close_prep(req, sqe);
6464         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6465                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
6466         case IORING_OP_STATX:
6467                 return io_statx_prep(req, sqe);
6468         case IORING_OP_FADVISE:
6469                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
6470         case IORING_OP_MADVISE:
6471                 return io_madvise_prep(req, sqe);
6472         case IORING_OP_OPENAT2:
6473                 return io_openat2_prep(req, sqe);
6474         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6475                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
6476         case IORING_OP_SPLICE:
6477                 return io_splice_prep(req, sqe);
6478         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6479                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
6480         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6481                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
6482         case IORING_OP_TEE:
6483                 return io_tee_prep(req, sqe);
6484         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6485                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
6486         case IORING_OP_RENAMEAT:
6487                 return io_renameat_prep(req, sqe);
6488         case IORING_OP_UNLINKAT:
6489                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
6490         case IORING_OP_MKDIRAT:
6491                 return io_mkdirat_prep(req, sqe);
6492         case IORING_OP_SYMLINKAT:
6493                 return io_symlinkat_prep(req, sqe);
6494         case IORING_OP_LINKAT:
6495                 return io_linkat_prep(req, sqe);
6496         }
6497
6498         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
6499                         req->opcode);
6500         return -EINVAL;
6501 }
6502
6503 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
6504 {
6505         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
6506                 return 0;
6507         if (WARN_ON_ONCE(req_has_async_data(req)))
6508                 return -EFAULT;
6509         if (io_alloc_async_data(req))
6510                 return -EAGAIN;
6511
6512         switch (req->opcode) {
6513         case IORING_OP_READV:
6514                 return io_rw_prep_async(req, READ);
6515         case IORING_OP_WRITEV:
6516                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
6517         case IORING_OP_SENDMSG:
6518                 return io_sendmsg_prep_async(req);
6519         case IORING_OP_RECVMSG:
6520                 return io_recvmsg_prep_async(req);
6521         case IORING_OP_CONNECT:
6522                 return io_connect_prep_async(req);
6523         }
6524         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: prep_async() bad opcode %d\n",
6525                     req->opcode);
6526         return -EFAULT;
6527 }
6528
6529 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
6530 {
6531         u32 seq = req->ctx->cached_sq_head;
6532
6533         /* need original cached_sq_head, but it was increased for each req */
6534         io_for_each_link(req, req)
6535                 seq--;
6536         return seq;
6537 }
6538
6539 static __cold void io_drain_req(struct io_kiocb *req)
6540 {
6541         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6542         struct io_defer_entry *de;
6543         int ret;
6544         u32 seq = io_get_sequence(req);
6545
6546         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
6547         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list)) {
6548 queue:
6549                 ctx->drain_active = false;
6550                 io_req_task_queue(req);
6551                 return;
6552         }
6553
6554         ret = io_req_prep_async(req);
6555         if (ret) {
6556 fail:
6557                 io_req_complete_failed(req, ret);
6558                 return;
6559         }
6560         io_prep_async_link(req);
6561         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
6562         if (!de) {
6563                 ret = -ENOMEM;
6564                 goto fail;
6565         }
6566
6567         spin_lock(&ctx->completion_lock);
6568         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
6569                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6570                 kfree(de);
6571                 goto queue;
6572         }
6573
6574         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
6575         de->req = req;
6576         de->seq = seq;
6577         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
6578         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6579 }
6580
6581 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
6582 {
6583         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
6584                 kfree(req->kbuf);
6585                 req->kbuf = NULL;
6586         }
6587
6588         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
6589                 switch (req->opcode) {
6590                 case IORING_OP_READV:
6591                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6592                 case IORING_OP_READ:
6593                 case IORING_OP_WRITEV:
6594                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6595                 case IORING_OP_WRITE: {
6596                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
6597
6598                         kfree(io->free_iovec);
6599                         break;
6600                         }
6601                 case IORING_OP_RECVMSG:
6602                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6603                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6604
6605                         kfree(io->free_iov);
6606                         break;
6607                         }
6608                 case IORING_OP_SPLICE:
6609                 case IORING_OP_TEE:
6610                         if (!(req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
6611                                 io_put_file(req->splice.file_in);
6612                         break;
6613                 case IORING_OP_OPENAT:
6614                 case IORING_OP_OPENAT2:
6615                         if (req->open.filename)
6616                                 putname(req->open.filename);
6617                         break;
6618                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6619                         putname(req->rename.oldpath);
6620                         putname(req->rename.newpath);
6621                         break;
6622                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6623                         putname(req->unlink.filename);
6624                         break;
6625                 case IORING_OP_MKDIRAT:
6626                         putname(req->mkdir.filename);
6627                         break;
6628                 case IORING_OP_SYMLINKAT:
6629                         putname(req->symlink.oldpath);
6630                         putname(req->symlink.newpath);
6631                         break;
6632                 case IORING_OP_LINKAT:
6633                         putname(req->hardlink.oldpath);
6634                         putname(req->hardlink.newpath);
6635                         break;
6636                 }
6637         }
6638         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
6639                 kfree(req->apoll->double_poll);
6640                 kfree(req->apoll);
6641                 req->apoll = NULL;
6642         }
6643         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
6644                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
6645
6646                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
6647         }
6648         if (req->flags & REQ_F_CREDS)
6649                 put_cred(req->creds);
6650         if (req->flags & REQ_F_ASYNC_DATA) {
6651                 kfree(req->async_data);
6652                 req->async_data = NULL;
6653         }
6654         req->flags &= ~IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
6655 }
6656
6657 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6658 {
6659         const struct cred *creds = NULL;
6660         int ret;
6661
6662         if (unlikely((req->flags & REQ_F_CREDS) && req->creds != current_cred()))
6663                 creds = override_creds(req->creds);
6664
6665         if (!io_op_defs[req->opcode].audit_skip)
6666                 audit_uring_entry(req->opcode);
6667
6668         switch (req->opcode) {
6669         case IORING_OP_NOP:
6670                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6671                 break;
6672         case IORING_OP_READV:
6673         case IORING_OP_READ_FIXED:
6674         case IORING_OP_READ:
6675                 ret = io_read(req, issue_flags);
6676                 break;
6677         case IORING_OP_WRITEV:
6678         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6679         case IORING_OP_WRITE:
6680                 ret = io_write(req, issue_flags);
6681                 break;
6682         case IORING_OP_FSYNC:
6683                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6684                 break;
6685         case IORING_OP_POLL_ADD:
6686                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6687                 break;
6688         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6689                 ret = io_poll_update(req, issue_flags);
6690                 break;
6691         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6692                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6693                 break;
6694         case IORING_OP_SENDMSG:
6695                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6696                 break;
6697         case IORING_OP_SEND:
6698                 ret = io_send(req, issue_flags);
6699                 break;
6700         case IORING_OP_RECVMSG:
6701                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6702                 break;
6703         case IORING_OP_RECV:
6704                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6705                 break;
6706         case IORING_OP_TIMEOUT:
6707                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6708                 break;
6709         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6710                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6711                 break;
6712         case IORING_OP_ACCEPT:
6713                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6714                 break;
6715         case IORING_OP_CONNECT:
6716                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6717                 break;
6718         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6719                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6720                 break;
6721         case IORING_OP_FALLOCATE:
6722                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6723                 break;
6724         case IORING_OP_OPENAT:
6725                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6726                 break;
6727         case IORING_OP_CLOSE:
6728                 ret = io_close(req, issue_flags);
6729                 break;
6730         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6731                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6732                 break;
6733         case IORING_OP_STATX:
6734                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6735                 break;
6736         case IORING_OP_FADVISE:
6737                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6738                 break;
6739         case IORING_OP_MADVISE:
6740                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6741                 break;
6742         case IORING_OP_OPENAT2:
6743                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6744                 break;
6745         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6746                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6747                 break;
6748         case IORING_OP_SPLICE:
6749                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6750                 break;
6751         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6752                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6753                 break;
6754         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6755                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6756                 break;
6757         case IORING_OP_TEE:
6758                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6759                 break;
6760         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6761                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6762                 break;
6763         case IORING_OP_RENAMEAT:
6764                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6765                 break;
6766         case IORING_OP_UNLINKAT:
6767                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6768                 break;
6769         case IORING_OP_MKDIRAT:
6770                 ret = io_mkdirat(req, issue_flags);
6771                 break;
6772         case IORING_OP_SYMLINKAT:
6773                 ret = io_symlinkat(req, issue_flags);
6774                 break;
6775         case IORING_OP_LINKAT:
6776                 ret = io_linkat(req, issue_flags);
6777                 break;
6778         default:
6779                 ret = -EINVAL;
6780                 break;
6781         }
6782
6783         if (!io_op_defs[req->opcode].audit_skip)
6784                 audit_uring_exit(!ret, ret);
6785
6786         if (creds)
6787                 revert_creds(creds);
6788         if (ret)
6789                 return ret;
6790         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6791         if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file)
6792                 io_iopoll_req_issued(req, issue_flags);
6793
6794         return 0;
6795 }
6796
6797 static struct io_wq_work *io_wq_free_work(struct io_wq_work *work)
6798 {
6799         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6800
6801         req = io_put_req_find_next(req);
6802         return req ? &req->work : NULL;
6803 }
6804
6805 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6806 {
6807         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6808         unsigned int issue_flags = IO_URING_F_UNLOCKED;
6809         bool needs_poll = false;
6810         struct io_kiocb *timeout;
6811         int ret = 0;
6812
6813         /* one will be dropped by ->io_free_work() after returning to io-wq */
6814         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT))
6815                 __io_req_set_refcount(req, 2);
6816         else
6817                 req_ref_get(req);
6818
6819         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6820         if (timeout)
6821                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6822
6823         /* either cancelled or io-wq is dying, so don't touch tctx->iowq */
6824         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL) {
6825                 io_req_task_queue_fail(req, -ECANCELED);
6826                 return;
6827         }
6828
6829         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6830                 const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
6831                 bool opcode_poll = def->pollin || def->pollout;
6832
6833                 if (opcode_poll && file_can_poll(req->file)) {
6834                         needs_poll = true;
6835                         issue_flags |= IO_URING_F_NONBLOCK;
6836                 }
6837         }
6838
6839         do {
6840                 ret = io_issue_sqe(req, issue_flags);
6841                 if (ret != -EAGAIN)
6842                         break;
6843                 /*
6844                  * We can get EAGAIN for iopolled IO even though we're
6845                  * forcing a sync submission from here, since we can't
6846                  * wait for request slots on the block side.
6847                  */
6848                 if (!needs_poll) {
6849                         cond_resched();
6850                         continue;
6851                 }
6852
6853                 if (io_arm_poll_handler(req) == IO_APOLL_OK)
6854                         return;
6855                 /* aborted or ready, in either case retry blocking */
6856                 needs_poll = false;
6857                 issue_flags &= ~IO_URING_F_NONBLOCK;
6858         } while (1);
6859
6860         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6861         if (ret)
6862                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6863 }
6864
6865 static inline struct io_fixed_file *io_fixed_file_slot(struct io_file_table *table,
6866                                                        unsigned i)
6867 {
6868         return &table->files[i];
6869 }
6870
6871 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6872                                               int index)
6873 {
6874         struct io_fixed_file *slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, index);
6875
6876         return (struct file *) (slot->file_ptr & FFS_MASK);
6877 }
6878
6879 static void io_fixed_file_set(struct io_fixed_file *file_slot, struct file *file)
6880 {
6881         unsigned long file_ptr = (unsigned long) file;
6882
6883         file_ptr |= io_file_get_flags(file);
6884         file_slot->file_ptr = file_ptr;
6885 }
6886
6887 static inline struct file *io_file_get_fixed(struct io_ring_ctx *ctx,
6888                                              struct io_kiocb *req, int fd)
6889 {
6890         struct file *file;
6891         unsigned long file_ptr;
6892
6893         if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6894                 return NULL;
6895         fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6896         file_ptr = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd)->file_ptr;
6897         file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
6898         file_ptr &= ~FFS_MASK;
6899         /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
6900         req->flags |= (file_ptr << REQ_F_SUPPORT_NOWAIT_BIT);
6901         io_req_set_rsrc_node(req, ctx);
6902         return file;
6903 }
6904
6905 static struct file *io_file_get_normal(struct io_ring_ctx *ctx,
6906                                        struct io_kiocb *req, int fd)
6907 {
6908         struct file *file = fget(fd);
6909
6910         trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6911
6912         /* we don't allow fixed io_uring files */
6913         if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6914                 io_req_track_inflight(req);
6915         return file;
6916 }
6917
6918 static inline struct file *io_file_get(struct io_ring_ctx *ctx,
6919                                        struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6920 {
6921         if (fixed)
6922                 return io_file_get_fixed(ctx, req, fd);
6923         else
6924                 return io_file_get_normal(ctx, req, fd);
6925 }
6926
6927 static void io_req_task_link_timeout(struct io_kiocb *req, bool *locked)
6928 {
6929         struct io_kiocb *prev = req->timeout.prev;
6930         int ret = -ENOENT;
6931
6932         if (prev) {
6933                 if (!(req->task->flags & PF_EXITING))
6934                         ret = io_try_cancel_userdata(req, prev->user_data);
6935                 io_req_complete_post(req, ret ?: -ETIME, 0);
6936                 io_put_req(prev);
6937         } else {
6938                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6939         }
6940 }
6941
6942 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6943 {
6944         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6945                                                 struct io_timeout_data, timer);
6946         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6947         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6948         unsigned long flags;
6949
6950         spin_lock_irqsave(&ctx->timeout_lock, flags);
6951         prev = req->timeout.head;
6952         req->timeout.head = NULL;
6953
6954         /*
6955          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6956          * race with the completion of the linked work.
6957          */
6958         if (prev) {
6959                 io_remove_next_linked(prev);
6960                 if (!req_ref_inc_not_zero(prev))
6961                         prev = NULL;
6962         }
6963         list_del(&req->timeout.list);
6964         req->timeout.prev = prev;
6965         spin_unlock_irqrestore(&ctx->timeout_lock, flags);
6966
6967         req->io_task_work.func = io_req_task_link_timeout;
6968         io_req_task_work_add(req);
6969         return HRTIMER_NORESTART;
6970 }
6971
6972 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6973 {
6974         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6975
6976         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6977         /*
6978          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6979          * before we got a chance to setup the timer
6980          */
6981         if (req->timeout.head) {
6982                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6983
6984                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6985                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6986                                 data->mode);
6987                 list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->ltimeout_list);
6988         }
6989         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6990         /* drop submission reference */
6991         io_put_req(req);
6992 }
6993
6994 static void io_queue_sqe_arm_apoll(struct io_kiocb *req)
6995         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
6996 {
6997         struct io_kiocb *linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6998
6999         switch (io_arm_poll_handler(req)) {
7000         case IO_APOLL_READY:
7001                 io_req_task_queue(req);
7002                 break;
7003         case IO_APOLL_ABORTED:
7004                 /*
7005                  * Queued up for async execution, worker will release
7006                  * submit reference when the iocb is actually submitted.
7007                  */
7008                 io_queue_async_work(req, NULL);
7009                 break;
7010         }
7011
7012         if (linked_timeout)
7013                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
7014 }
7015
7016 static inline void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
7017         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
7018 {
7019         struct io_kiocb *linked_timeout;
7020         int ret;
7021
7022         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
7023
7024         if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
7025                 io_req_add_compl_list(req);
7026                 return;
7027         }
7028         /*
7029          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
7030          * doesn't support non-blocking read/write attempts
7031          */
7032         if (likely(!ret)) {
7033                 linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
7034                 if (linked_timeout)
7035                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
7036         } else if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
7037                 io_queue_sqe_arm_apoll(req);
7038         } else {
7039                 io_req_complete_failed(req, ret);
7040         }
7041 }
7042
7043 static void io_queue_sqe_fallback(struct io_kiocb *req)
7044         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
7045 {
7046         if (req->flags & REQ_F_FAIL) {
7047                 io_req_complete_fail_submit(req);
7048         } else if (unlikely(req->ctx->drain_active)) {
7049                 io_drain_req(req);
7050         } else {
7051                 int ret = io_req_prep_async(req);
7052
7053                 if (unlikely(ret))
7054                         io_req_complete_failed(req, ret);
7055                 else
7056                         io_queue_async_work(req, NULL);
7057         }
7058 }
7059
7060 static inline void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
7061         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
7062 {
7063         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL))))
7064                 __io_queue_sqe(req);
7065         else
7066                 io_queue_sqe_fallback(req);
7067 }
7068
7069 /*
7070  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
7071  *
7072  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
7073  */
7074 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
7075                                         struct io_kiocb *req,
7076                                         unsigned int sqe_flags)
7077 {
7078         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
7079                 return false;
7080
7081         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
7082             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
7083                 return false;
7084
7085         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
7086                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
7087                 return false;
7088
7089         return true;
7090 }
7091
7092 static void io_init_req_drain(struct io_kiocb *req)
7093 {
7094         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
7095         struct io_kiocb *head = ctx->submit_state.link.head;
7096
7097         ctx->drain_active = true;
7098         if (head) {
7099                 /*
7100                  * If we need to drain a request in the middle of a link, drain
7101                  * the head request and the next request/link after the current
7102                  * link. Considering sequential execution of links,
7103                  * IOSQE_IO_DRAIN will be maintained for every request of our
7104                  * link.
7105                  */
7106                 head->flags |= IOSQE_IO_DRAIN | REQ_F_FORCE_ASYNC;
7107                 ctx->drain_next = true;
7108         }
7109 }
7110
7111 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
7112                        const struct io_uring_sqe *sqe)
7113         __must_hold(&ctx->uring_lock)
7114 {
7115         unsigned int sqe_flags;
7116         int personality;
7117         u8 opcode;
7118
7119         /* req is partially pre-initialised, see io_preinit_req() */
7120         req->opcode = opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
7121         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
7122         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
7123         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
7124         req->file = NULL;
7125         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
7126         req->task = current;
7127
7128         if (unlikely(opcode >= IORING_OP_LAST)) {
7129                 req->opcode = 0;
7130                 return -EINVAL;
7131         }
7132         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_COMMON_FLAGS)) {
7133                 /* enforce forwards compatibility on users */
7134                 if (sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)
7135                         return -EINVAL;
7136                 if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
7137                     !io_op_defs[opcode].buffer_select)
7138                         return -EOPNOTSUPP;
7139                 if (sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN)
7140                         io_init_req_drain(req);
7141         }
7142         if (unlikely(ctx->restricted || ctx->drain_active || ctx->drain_next)) {
7143                 if (ctx->restricted && !io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags))
7144                         return -EACCES;
7145                 /* knock it to the slow queue path, will be drained there */
7146                 if (ctx->drain_active)
7147                         req->flags |= REQ_F_FORCE_ASYNC;
7148                 /* if there is no link, we're at "next" request and need to drain */
7149                 if (unlikely(ctx->drain_next) && !ctx->submit_state.link.head) {
7150                         ctx->drain_next = false;
7151                         ctx->drain_active = true;
7152                         req->flags |= IOSQE_IO_DRAIN | REQ_F_FORCE_ASYNC;
7153                 }
7154         }
7155
7156         if (io_op_defs[opcode].needs_file) {
7157                 struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
7158
7159                 /*
7160                  * Plug now if we have more than 2 IO left after this, and the
7161                  * target is potentially a read/write to block based storage.
7162                  */
7163                 if (state->need_plug && io_op_defs[opcode].plug) {
7164                         state->plug_started = true;
7165                         state->need_plug = false;
7166                         blk_start_plug_nr_ios(&state->plug, state->submit_nr);
7167                 }
7168
7169                 req->file = io_file_get(ctx, req, READ_ONCE(sqe->fd),
7170                                         (sqe_flags & IOSQE_FIXED_FILE));
7171                 if (unlikely(!req->file))
7172                         return -EBADF;
7173         }
7174
7175         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
7176         if (personality) {
7177                 int ret;
7178
7179                 req->creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
7180                 if (!req->creds)
7181                         return -EINVAL;
7182                 get_cred(req->creds);
7183                 ret = security_uring_override_creds(req->creds);
7184                 if (ret) {
7185                         put_cred(req->creds);
7186                         return ret;
7187                 }
7188                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
7189         }
7190
7191         return io_req_prep(req, sqe);
7192 }
7193
7194 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
7195                          const struct io_uring_sqe *sqe)
7196         __must_hold(&ctx->uring_lock)
7197 {
7198         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
7199         int ret;
7200
7201         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
7202         if (unlikely(ret)) {
7203                 trace_io_uring_req_failed(sqe, ret);
7204
7205                 /* fail even hard links since we don't submit */
7206                 if (link->head) {
7207                         /*
7208                          * we can judge a link req is failed or cancelled by if
7209                          * REQ_F_FAIL is set, but the head is an exception since
7210                          * it may be set REQ_F_FAIL because of other req's failure
7211                          * so let's leverage req->result to distinguish if a head
7212                          * is set REQ_F_FAIL because of its failure or other req's
7213                          * failure so that we can set the correct ret code for it.
7214                          * init result here to avoid affecting the normal path.
7215                          */
7216                         if (!(link->head->flags & REQ_F_FAIL))
7217                                 req_fail_link_node(link->head, -ECANCELED);
7218                 } else if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
7219                         /*
7220                          * the current req is a normal req, we should return
7221                          * error and thus break the submittion loop.
7222                          */
7223                         io_req_complete_failed(req, ret);
7224                         return ret;
7225                 }
7226                 req_fail_link_node(req, ret);
7227         }
7228
7229         /* don't need @sqe from now on */
7230         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
7231                                   req->flags, true,
7232                                   ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
7233
7234         /*
7235          * If we already have a head request, queue this one for async
7236          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
7237          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
7238          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
7239          * conditions are true (normal request), then just queue it.
7240          */
7241         if (link->head) {
7242                 struct io_kiocb *head = link->head;
7243
7244                 if (!(req->flags & REQ_F_FAIL)) {
7245                         ret = io_req_prep_async(req);
7246                         if (unlikely(ret)) {
7247                                 req_fail_link_node(req, ret);
7248                                 if (!(head->flags & REQ_F_FAIL))
7249                                         req_fail_link_node(head, -ECANCELED);
7250                         }
7251                 }
7252                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
7253                 link->last->link = req;
7254                 link->last = req;
7255
7256                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))
7257                         return 0;
7258                 /* last request of a link, enqueue the link */
7259                 link->head = NULL;
7260                 req = head;
7261         } else if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
7262                 link->head = req;
7263                 link->last = req;
7264                 return 0;
7265         }
7266
7267         io_queue_sqe(req);
7268         return 0;
7269 }
7270
7271 /*
7272  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
7273  */
7274 static void io_submit_state_end(struct io_ring_ctx *ctx)
7275 {
7276         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
7277
7278         if (state->link.head)
7279                 io_queue_sqe(state->link.head);
7280         /* flush only after queuing links as they can generate completions */
7281         io_submit_flush_completions(ctx);
7282         if (state->plug_started)
7283                 blk_finish_plug(&state->plug);
7284 }
7285
7286 /*
7287  * Start submission side cache.
7288  */
7289 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
7290                                   unsigned int max_ios)
7291 {
7292         state->plug_started = false;
7293         state->need_plug = max_ios > 2;
7294         state->submit_nr = max_ios;
7295         /* set only head, no need to init link_last in advance */
7296         state->link.head = NULL;
7297 }
7298
7299 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
7300 {
7301         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7302
7303         /*
7304          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
7305          * since once we write the new head, the application could
7306          * write new data to them.
7307          */
7308         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
7309 }
7310
7311 /*
7312  * Fetch an sqe, if one is available. Note this returns a pointer to memory
7313  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
7314  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
7315  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
7316  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
7317  * prevent a re-load down the line.
7318  */
7319 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
7320 {
7321         unsigned head, mask = ctx->sq_entries - 1;
7322         unsigned sq_idx = ctx->cached_sq_head++ & mask;
7323
7324         /*
7325          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
7326          *
7327          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
7328          *    head updates.
7329          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
7330          *    though the application is the one updating it.
7331          */
7332         head = READ_ONCE(ctx->sq_array[sq_idx]);
7333         if (likely(head < ctx->sq_entries))
7334                 return &ctx->sq_sqes[head];
7335
7336         /* drop invalid entries */
7337         ctx->cq_extra--;
7338         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped,
7339                    READ_ONCE(ctx->rings->sq_dropped) + 1);
7340         return NULL;
7341 }
7342
7343 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
7344         __must_hold(&ctx->uring_lock)
7345 {
7346         unsigned int entries = io_sqring_entries(ctx);
7347         int submitted = 0;
7348
7349         if (unlikely(!entries))
7350                 return 0;
7351         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
7352         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, entries);
7353         io_get_task_refs(nr);
7354
7355         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
7356         do {
7357                 const struct io_uring_sqe *sqe;
7358                 struct io_kiocb *req;
7359
7360                 if (unlikely(!io_alloc_req_refill(ctx))) {
7361                         if (!submitted)
7362                                 submitted = -EAGAIN;
7363                         break;
7364                 }
7365                 req = io_alloc_req(ctx);
7366                 sqe = io_get_sqe(ctx);
7367                 if (unlikely(!sqe)) {
7368                         wq_stack_add_head(&req->comp_list, &ctx->submit_state.free_list);
7369                         break;
7370                 }
7371                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
7372                 submitted++;
7373                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
7374                         break;
7375         } while (submitted < nr);
7376
7377         if (unlikely(submitted != nr)) {
7378                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
7379                 int unused = nr - ref_used;
7380
7381                 current->io_uring->cached_refs += unused;
7382         }
7383
7384         io_submit_state_end(ctx);
7385          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
7386         io_commit_sqring(ctx);
7387
7388         return submitted;
7389 }
7390
7391 static inline bool io_sqd_events_pending(struct io_sq_data *sqd)
7392 {
7393         return READ_ONCE(sqd->state);
7394 }
7395
7396 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
7397 {
7398         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
7399         spin_lock(&ctx->completion_lock);
7400         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
7401                    ctx->rings->sq_flags | IORING_SQ_NEED_WAKEUP);
7402         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
7403 }
7404
7405 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
7406 {
7407         spin_lock(&ctx->completion_lock);
7408         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
7409                    ctx->rings->sq_flags & ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP);
7410         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
7411 }
7412
7413 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
7414 {
7415         unsigned int to_submit;
7416         int ret = 0;
7417
7418         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
7419         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
7420         if (cap_entries && to_submit > IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE)
7421                 to_submit = IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE;
7422
7423         if (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
7424                 const struct cred *creds = NULL;
7425
7426                 if (ctx->sq_creds != current_cred())
7427                         creds = override_creds(ctx->sq_creds);
7428
7429                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7430                 if (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list))
7431                         io_do_iopoll(ctx, true);
7432
7433                 /*
7434                  * Don't submit if refs are dying, good for io_uring_register(),
7435                  * but also it is relied upon by io_ring_exit_work()
7436                  */
7437                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
7438                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
7439                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
7440                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7441
7442                 if (to_submit && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
7443                         wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
7444                 if (creds)
7445                         revert_creds(creds);
7446         }
7447
7448         return ret;
7449 }
7450
7451 static __cold void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
7452 {
7453         struct io_ring_ctx *ctx;
7454         unsigned sq_thread_idle = 0;
7455
7456         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7457                 sq_thread_idle = max(sq_thread_idle, ctx->sq_thread_idle);
7458         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
7459 }
7460
7461 static bool io_sqd_handle_event(struct io_sq_data *sqd)
7462 {
7463         bool did_sig = false;
7464         struct ksignal ksig;
7465
7466         if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state) ||
7467             signal_pending(current)) {
7468                 mutex_unlock(&sqd->lock);
7469                 if (signal_pending(current))
7470                         did_sig = get_signal(&ksig);
7471                 cond_resched();
7472                 mutex_lock(&sqd->lock);
7473         }
7474         return did_sig || test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7475 }
7476
7477 static int io_sq_thread(void *data)
7478 {
7479         struct io_sq_data *sqd = data;
7480         struct io_ring_ctx *ctx;
7481         unsigned long timeout = 0;
7482         char buf[TASK_COMM_LEN];
7483         DEFINE_WAIT(wait);
7484
7485         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
7486         set_task_comm(current, buf);
7487
7488         if (sqd->sq_cpu != -1)
7489                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
7490         else
7491                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
7492         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
7493
7494         audit_alloc_kernel(current);
7495
7496         mutex_lock(&sqd->lock);
7497         while (1) {
7498                 bool cap_entries, sqt_spin = false;
7499
7500                 if (io_sqd_events_pending(sqd) || signal_pending(current)) {
7501                         if (io_sqd_handle_event(sqd))
7502                                 break;
7503                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7504                 }
7505
7506                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
7507                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7508                         int ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
7509
7510                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)))
7511                                 sqt_spin = true;
7512                 }
7513                 if (io_run_task_work())
7514                         sqt_spin = true;
7515
7516                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
7517                         cond_resched();
7518                         if (sqt_spin)
7519                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7520                         continue;
7521                 }
7522
7523                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
7524                 if (!io_sqd_events_pending(sqd) && !current->task_works) {
7525                         bool needs_sched = true;
7526
7527                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7528                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
7529
7530                                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
7531                                     !wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
7532                                         needs_sched = false;
7533                                         break;
7534                                 }
7535                                 if (io_sqring_entries(ctx)) {
7536                                         needs_sched = false;
7537                                         break;
7538                                 }
7539                         }
7540
7541                         if (needs_sched) {
7542                                 mutex_unlock(&sqd->lock);
7543                                 schedule();
7544                                 mutex_lock(&sqd->lock);
7545                         }
7546                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7547                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
7548                 }
7549
7550                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
7551                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7552         }
7553
7554         io_uring_cancel_generic(true, sqd);
7555         sqd->thread = NULL;
7556         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7557                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
7558         io_run_task_work();
7559         mutex_unlock(&sqd->lock);
7560
7561         audit_free(current);
7562
7563         complete(&sqd->exited);
7564         do_exit(0);
7565 }
7566
7567 struct io_wait_queue {
7568         struct wait_queue_entry wq;
7569         struct io_ring_ctx *ctx;
7570         unsigned cq_tail;
7571         unsigned nr_timeouts;
7572 };
7573
7574 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
7575 {
7576         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
7577         int dist = ctx->cached_cq_tail - (int) iowq->cq_tail;
7578
7579         /*
7580          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
7581          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
7582          * regardless of event count.
7583          */
7584         return dist >= 0 || atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
7585 }
7586
7587 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
7588                             int wake_flags, void *key)
7589 {
7590         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
7591                                                         wq);
7592
7593         /*
7594          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
7595          * the task, and the next invocation will do it.
7596          */
7597         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->check_cq_overflow))
7598                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
7599         return -1;
7600 }
7601
7602 static int io_run_task_work_sig(void)
7603 {
7604         if (io_run_task_work())
7605                 return 1;
7606         if (!signal_pending(current))
7607                 return 0;
7608         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
7609                 return -ERESTARTSYS;
7610         return -EINTR;
7611 }
7612
7613 /* when returns >0, the caller should retry */
7614 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
7615                                           struct io_wait_queue *iowq,
7616                                           signed long *timeout)
7617 {
7618         int ret;
7619
7620         /* make sure we run task_work before checking for signals */
7621         ret = io_run_task_work_sig();
7622         if (ret || io_should_wake(iowq))
7623                 return ret;
7624         /* let the caller flush overflows, retry */
7625         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
7626                 return 1;
7627
7628         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
7629         return !*timeout ? -ETIME : 1;
7630 }
7631
7632 /*
7633  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
7634  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
7635  */
7636 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
7637                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
7638                           struct __kernel_timespec __user *uts)
7639 {
7640         struct io_wait_queue iowq;
7641         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7642         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
7643         int ret;
7644
7645         do {
7646                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
7647                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
7648                         return 0;
7649                 if (!io_run_task_work())
7650                         break;
7651         } while (1);
7652
7653         if (uts) {
7654                 struct timespec64 ts;
7655
7656                 if (get_timespec64(&ts, uts))
7657                         return -EFAULT;
7658                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
7659         }
7660
7661         if (sig) {
7662 #ifdef CONFIG_COMPAT
7663                 if (in_compat_syscall())
7664                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
7665                                                       sigsz);
7666                 else
7667 #endif
7668                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
7669
7670                 if (ret)
7671                         return ret;
7672         }
7673
7674         init_waitqueue_func_entry(&iowq.wq, io_wake_function);
7675         iowq.wq.private = current;
7676         INIT_LIST_HEAD(&iowq.wq.entry);
7677         iowq.ctx = ctx;
7678         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7679         iowq.cq_tail = READ_ONCE(ctx->rings->cq.head) + min_events;
7680
7681         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7682         do {
7683                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
7684                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx)) {
7685                         ret = -EBUSY;
7686                         break;
7687                 }
7688                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->cq_wait, &iowq.wq,
7689                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7690                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
7691                 finish_wait(&ctx->cq_wait, &iowq.wq);
7692                 cond_resched();
7693         } while (ret > 0);
7694
7695         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7696
7697         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7698 }
7699
7700 static void io_free_page_table(void **table, size_t size)
7701 {
7702         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7703
7704         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7705                 kfree(table[i]);
7706         kfree(table);
7707 }
7708
7709 static __cold void **io_alloc_page_table(size_t size)
7710 {
7711         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7712         size_t init_size = size;
7713         void **table;
7714
7715         table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*table), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
7716         if (!table)
7717                 return NULL;
7718
7719         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7720                 unsigned int this_size = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE);
7721
7722                 table[i] = kzalloc(this_size, GFP_KERNEL_ACCOUNT);
7723                 if (!table[i]) {
7724                         io_free_page_table(table, init_size);
7725                         return NULL;
7726                 }
7727                 size -= this_size;
7728         }
7729         return table;
7730 }
7731
7732 static void io_rsrc_node_destroy(struct io_rsrc_node *ref_node)
7733 {
7734         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7735         kfree(ref_node);
7736 }
7737
7738 static __cold void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7739 {
7740         struct io_rsrc_node *node = container_of(ref, struct io_rsrc_node, refs);
7741         struct io_ring_ctx *ctx = node->rsrc_data->ctx;
7742         unsigned long flags;
7743         bool first_add = false;
7744
7745         spin_lock_irqsave(&ctx->rsrc_ref_lock, flags);
7746         node->done = true;
7747
7748         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7749                 node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7750                                             struct io_rsrc_node, node);
7751                 /* recycle ref nodes in order */
7752                 if (!node->done)
7753                         break;
7754                 list_del(&node->node);
7755                 first_add |= llist_add(&node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7756         }
7757         spin_unlock_irqrestore(&ctx->rsrc_ref_lock, flags);
7758
7759         if (first_add)
7760                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, HZ);
7761 }
7762
7763 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx)
7764 {
7765         struct io_rsrc_node *ref_node;
7766
7767         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7768         if (!ref_node)
7769                 return NULL;
7770
7771         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7772                             0, GFP_KERNEL)) {
7773                 kfree(ref_node);
7774                 return NULL;
7775         }
7776         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7777         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7778         ref_node->done = false;
7779         return ref_node;
7780 }
7781
7782 static void io_rsrc_node_switch(struct io_ring_ctx *ctx,
7783                                 struct io_rsrc_data *data_to_kill)
7784         __must_hold(&ctx->uring_lock)
7785 {
7786         WARN_ON_ONCE(!ctx->rsrc_backup_node);
7787         WARN_ON_ONCE(data_to_kill && !ctx->rsrc_node);
7788
7789         io_rsrc_refs_drop(ctx);
7790
7791         if (data_to_kill) {
7792                 struct io_rsrc_node *rsrc_node = ctx->rsrc_node;
7793
7794                 rsrc_node->rsrc_data = data_to_kill;
7795                 spin_lock_irq(&ctx->rsrc_ref_lock);
7796                 list_add_tail(&rsrc_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7797                 spin_unlock_irq(&ctx->rsrc_ref_lock);
7798
7799                 atomic_inc(&data_to_kill->refs);
7800                 percpu_ref_kill(&rsrc_node->refs);
7801                 ctx->rsrc_node = NULL;
7802         }
7803
7804         if (!ctx->rsrc_node) {
7805                 ctx->rsrc_node = ctx->rsrc_backup_node;
7806                 ctx->rsrc_backup_node = NULL;
7807         }
7808 }
7809
7810 static int io_rsrc_node_switch_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7811 {
7812         if (ctx->rsrc_backup_node)
7813                 return 0;
7814         ctx->rsrc_backup_node = io_rsrc_node_alloc(ctx);
7815         return ctx->rsrc_backup_node ? 0 : -ENOMEM;
7816 }
7817
7818 static __cold int io_rsrc_ref_quiesce(struct io_rsrc_data *data,
7819                                       struct io_ring_ctx *ctx)
7820 {
7821         int ret;
7822
7823         /* As we may drop ->uring_lock, other task may have started quiesce */
7824         if (data->quiesce)
7825                 return -ENXIO;
7826
7827         data->quiesce = true;
7828         do {
7829                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7830                 if (ret)
7831                         break;
7832                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7833
7834                 /* kill initial ref, already quiesced if zero */
7835                 if (atomic_dec_and_test(&data->refs))
7836                         break;
7837                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7838                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7839                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7840                 if (!ret) {
7841                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7842                         break;
7843                 }
7844
7845                 atomic_inc(&data->refs);
7846                 /* wait for all works potentially completing data->done */
7847                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7848                 reinit_completion(&data->done);
7849
7850                 ret = io_run_task_work_sig();
7851                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7852         } while (ret >= 0);
7853         data->quiesce = false;
7854
7855         return ret;
7856 }
7857
7858 static u64 *io_get_tag_slot(struct io_rsrc_data *data, unsigned int idx)
7859 {
7860         unsigned int off = idx & IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK;
7861         unsigned int table_idx = idx >> IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT;
7862
7863         return &data->tags[table_idx][off];
7864 }
7865
7866 static void io_rsrc_data_free(struct io_rsrc_data *data)
7867 {
7868         size_t size = data->nr * sizeof(data->tags[0][0]);
7869
7870         if (data->tags)
7871                 io_free_page_table((void **)data->tags, size);
7872         kfree(data);
7873 }
7874
7875 static __cold int io_rsrc_data_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, rsrc_put_fn *do_put,
7876                                      u64 __user *utags, unsigned nr,
7877                                      struct io_rsrc_data **pdata)
7878 {
7879         struct io_rsrc_data *data;
7880         int ret = -ENOMEM;
7881         unsigned i;
7882
7883         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7884         if (!data)
7885                 return -ENOMEM;
7886         data->tags = (u64 **)io_alloc_page_table(nr * sizeof(data->tags[0][0]));
7887         if (!data->tags) {
7888                 kfree(data);
7889                 return -ENOMEM;
7890         }
7891
7892         data->nr = nr;
7893         data->ctx = ctx;
7894         data->do_put = do_put;
7895         if (utags) {
7896                 ret = -EFAULT;
7897                 for (i = 0; i < nr; i++) {
7898                         u64 *tag_slot = io_get_tag_slot(data, i);
7899
7900                         if (copy_from_user(tag_slot, &utags[i],
7901                                            sizeof(*tag_slot)))
7902                                 goto fail;
7903                 }
7904         }
7905
7906         atomic_set(&data->refs, 1);
7907         init_completion(&data->done);
7908         *pdata = data;
7909         return 0;
7910 fail:
7911         io_rsrc_data_free(data);
7912         return ret;
7913 }
7914
7915 static bool io_alloc_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7916 {
7917         table->files = kvcalloc(nr_files, sizeof(table->files[0]),
7918                                 GFP_KERNEL_ACCOUNT);
7919         return !!table->files;
7920 }
7921
7922 static void io_free_file_tables(struct io_file_table *table)
7923 {
7924         kvfree(table->files);
7925         table->files = NULL;
7926 }
7927
7928 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7929 {
7930 #if defined(CONFIG_UNIX)
7931         if (ctx->ring_sock) {
7932                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7933                 struct sk_buff *skb;
7934
7935                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
7936                         kfree_skb(skb);
7937         }
7938 #else
7939         int i;
7940
7941         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7942                 struct file *file;
7943
7944                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7945                 if (file)
7946                         fput(file);
7947         }
7948 #endif
7949         io_free_file_tables(&ctx->file_table);
7950         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7951         ctx->file_data = NULL;
7952         ctx->nr_user_files = 0;
7953 }
7954
7955 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7956 {
7957         int ret;
7958
7959         if (!ctx->file_data)
7960                 return -ENXIO;
7961         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->file_data, ctx);
7962         if (!ret)
7963                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7964         return ret;
7965 }
7966
7967 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7968         __releases(&sqd->lock)
7969 {
7970         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7971
7972         /*
7973          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7974          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7975          */
7976         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7977         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7978                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7979         mutex_unlock(&sqd->lock);
7980 }
7981
7982 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7983         __acquires(&sqd->lock)
7984 {
7985         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7986
7987         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7988         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7989         mutex_lock(&sqd->lock);
7990         if (sqd->thread)
7991                 wake_up_process(sqd->thread);
7992 }
7993
7994 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7995 {
7996         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7997         WARN_ON_ONCE(test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state));
7998
7999         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
8000         mutex_lock(&sqd->lock);
8001         if (sqd->thread)
8002                 wake_up_process(sqd->thread);
8003         mutex_unlock(&sqd->lock);
8004         wait_for_completion(&sqd->exited);
8005 }
8006
8007 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
8008 {
8009         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
8010                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
8011
8012                 io_sq_thread_stop(sqd);
8013                 kfree(sqd);
8014         }
8015 }
8016
8017 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
8018 {
8019         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8020
8021         if (sqd) {
8022                 io_sq_thread_park(sqd);
8023                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
8024                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8025                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8026
8027                 io_put_sq_data(sqd);
8028                 ctx->sq_data = NULL;
8029         }
8030 }
8031
8032 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
8033 {
8034         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
8035         struct io_sq_data *sqd;
8036         struct fd f;
8037
8038         f = fdget(p->wq_fd);
8039         if (!f.file)
8040                 return ERR_PTR(-ENXIO);
8041         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
8042                 fdput(f);
8043                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8044         }
8045
8046         ctx_attach = f.file->private_data;
8047         sqd = ctx_attach->sq_data;
8048         if (!sqd) {
8049                 fdput(f);
8050                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8051         }
8052         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
8053                 fdput(f);
8054                 return ERR_PTR(-EPERM);
8055         }
8056
8057         refcount_inc(&sqd->refs);
8058         fdput(f);
8059         return sqd;
8060 }
8061
8062 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
8063                                          bool *attached)
8064 {
8065         struct io_sq_data *sqd;
8066
8067         *attached = false;
8068         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
8069                 sqd = io_attach_sq_data(p);
8070                 if (!IS_ERR(sqd)) {
8071                         *attached = true;
8072                         return sqd;
8073                 }
8074                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
8075                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
8076                         return sqd;
8077         }
8078
8079         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
8080         if (!sqd)
8081                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8082
8083         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
8084         refcount_set(&sqd->refs, 1);
8085         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
8086         mutex_init(&sqd->lock);
8087         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
8088         init_completion(&sqd->exited);
8089         return sqd;
8090 }
8091
8092 #if defined(CONFIG_UNIX)
8093 /*
8094  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
8095  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
8096  * loops in the file referencing.
8097  */
8098 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
8099 {
8100         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
8101         struct scm_fp_list *fpl;
8102         struct sk_buff *skb;
8103         int i, nr_files;
8104
8105         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
8106         if (!fpl)
8107                 return -ENOMEM;
8108
8109         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
8110         if (!skb) {
8111                 kfree(fpl);
8112                 return -ENOMEM;
8113         }
8114
8115         skb->sk = sk;
8116
8117         nr_files = 0;
8118         fpl->user = get_uid(current_user());
8119         for (i = 0; i < nr; i++) {
8120                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
8121
8122                 if (!file)
8123                         continue;
8124                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
8125                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
8126                 nr_files++;
8127         }
8128
8129         if (nr_files) {
8130                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
8131                 fpl->count = nr_files;
8132                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
8133                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
8134                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
8135                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
8136
8137                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
8138                         fput(fpl->fp[i]);
8139         } else {
8140                 kfree_skb(skb);
8141                 kfree(fpl);
8142         }
8143
8144         return 0;
8145 }
8146
8147 /*
8148  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
8149  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
8150  * garbage collection to take care of this problem for us.
8151  */
8152 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
8153 {
8154         unsigned left, total;
8155         int ret = 0;
8156
8157         total = 0;
8158         left = ctx->nr_user_files;
8159         while (left) {
8160                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
8161
8162                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
8163                 if (ret)
8164                         break;
8165                 left -= this_files;
8166                 total += this_files;
8167         }
8168
8169         if (!ret)
8170                 return 0;
8171
8172         while (total < ctx->nr_user_files) {
8173                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
8174
8175                 if (file)
8176                         fput(file);
8177                 total++;
8178         }
8179
8180         return ret;
8181 }
8182 #else
8183 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
8184 {
8185         return 0;
8186 }
8187 #endif
8188
8189 static void io_rsrc_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
8190 {
8191         struct file *file = prsrc->file;
8192 #if defined(CONFIG_UNIX)
8193         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
8194         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
8195         struct sk_buff *skb;
8196         int i;
8197
8198         __skb_queue_head_init(&list);
8199
8200         /*
8201          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
8202          * remove this entry and rearrange the file array.
8203          */
8204         skb = skb_dequeue(head);
8205         while (skb) {
8206                 struct scm_fp_list *fp;
8207
8208                 fp = UNIXCB(skb).fp;
8209                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
8210                         int left;
8211
8212                         if (fp->fp[i] != file)
8213                                 continue;
8214
8215                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
8216                         left = fp->count - 1 - i;
8217                         if (left) {
8218                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
8219                                                 left * sizeof(struct file *));
8220                         }
8221                         fp->count--;
8222                         if (!fp->count) {
8223                                 kfree_skb(skb);
8224                                 skb = NULL;
8225                         } else {
8226                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
8227                         }
8228                         fput(file);
8229                         file = NULL;
8230                         break;
8231                 }
8232
8233                 if (!file)
8234                         break;
8235
8236                 __skb_queue_tail(&list, skb);
8237
8238                 skb = skb_dequeue(head);
8239         }
8240
8241         if (skb_peek(&list)) {
8242                 spin_lock_irq(&head->lock);
8243                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
8244                         __skb_queue_tail(head, skb);
8245                 spin_unlock_irq(&head->lock);
8246         }
8247 #else
8248         fput(file);
8249 #endif
8250 }
8251
8252 static void __io_rsrc_put_work(struct io_rsrc_node *ref_node)
8253 {
8254         struct io_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
8255         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
8256         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
8257
8258         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
8259                 list_del(&prsrc->list);
8260
8261                 if (prsrc->tag) {
8262                         bool lock_ring = ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL;
8263
8264                         io_ring_submit_lock(ctx, lock_ring);
8265                         spin_lock(&ctx->completion_lock);
8266                         io_cqring_fill_event(ctx, prsrc->tag, 0, 0);
8267                         ctx->cq_extra++;
8268                         io_commit_cqring(ctx);
8269                         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
8270                         io_cqring_ev_posted(ctx);
8271                         io_ring_submit_unlock(ctx, lock_ring);
8272                 }
8273
8274                 rsrc_data->do_put(ctx, prsrc);
8275                 kfree(prsrc);
8276         }
8277
8278         io_rsrc_node_destroy(ref_node);
8279         if (atomic_dec_and_test(&rsrc_data->refs))
8280                 complete(&rsrc_data->done);
8281 }
8282
8283 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
8284 {
8285         struct io_ring_ctx *ctx;
8286         struct llist_node *node;
8287
8288         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
8289         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
8290
8291         while (node) {
8292                 struct io_rsrc_node *ref_node;
8293                 struct llist_node *next = node->next;
8294
8295                 ref_node = llist_entry(node, struct io_rsrc_node, llist);
8296                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
8297                 node = next;
8298         }
8299 }
8300
8301 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8302                                  unsigned nr_args, u64 __user *tags)
8303 {
8304         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
8305         struct file *file;
8306         int fd, ret;
8307         unsigned i;
8308
8309         if (ctx->file_data)
8310                 return -EBUSY;
8311         if (!nr_args)
8312                 return -EINVAL;
8313         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
8314                 return -EMFILE;
8315         if (nr_args > rlimit(RLIMIT_NOFILE))
8316                 return -EMFILE;
8317         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8318         if (ret)
8319                 return ret;
8320         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_file_put, tags, nr_args,
8321                                  &ctx->file_data);
8322         if (ret)
8323                 return ret;
8324
8325         ret = -ENOMEM;
8326         if (!io_alloc_file_tables(&ctx->file_table, nr_args))
8327                 goto out_free;
8328
8329         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
8330                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
8331                         ret = -EFAULT;
8332                         goto out_fput;
8333                 }
8334                 /* allow sparse sets */
8335                 if (fd == -1) {
8336                         ret = -EINVAL;
8337                         if (unlikely(*io_get_tag_slot(ctx->file_data, i)))
8338                                 goto out_fput;
8339                         continue;
8340                 }
8341
8342                 file = fget(fd);
8343                 ret = -EBADF;
8344                 if (unlikely(!file))
8345                         goto out_fput;
8346
8347                 /*
8348                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
8349                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
8350                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
8351                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
8352                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
8353                  */
8354                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
8355                         fput(file);
8356                         goto out_fput;
8357                 }
8358                 io_fixed_file_set(io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i), file);
8359         }
8360
8361         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
8362         if (ret) {
8363                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
8364                 return ret;
8365         }
8366
8367         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
8368         return ret;
8369 out_fput:
8370         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
8371                 file = io_file_from_index(ctx, i);
8372                 if (file)
8373                         fput(file);
8374         }
8375         io_free_file_tables(&ctx->file_table);
8376         ctx->nr_user_files = 0;
8377 out_free:
8378         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
8379         ctx->file_data = NULL;
8380         return ret;
8381 }
8382
8383 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
8384                                 int index)
8385 {
8386 #if defined(CONFIG_UNIX)
8387         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
8388         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
8389         struct sk_buff *skb;
8390
8391         /*
8392          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
8393          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
8394          * and filling it in.
8395          */
8396         spin_lock_irq(&head->lock);
8397         skb = skb_peek(head);
8398         if (skb) {
8399                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
8400
8401                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
8402                         __skb_unlink(skb, head);
8403                         spin_unlock_irq(&head->lock);
8404                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
8405                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
8406                         fpl->count++;
8407                         spin_lock_irq(&head->lock);
8408                         __skb_queue_head(head, skb);
8409                 } else {
8410                         skb = NULL;
8411                 }
8412         }
8413         spin_unlock_irq(&head->lock);
8414
8415         if (skb) {
8416                 fput(file);
8417                 return 0;
8418         }
8419
8420         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
8421 #else
8422         return 0;
8423 #endif
8424 }
8425
8426 static int io_queue_rsrc_removal(struct io_rsrc_data *data, unsigned idx,
8427                                  struct io_rsrc_node *node, void *rsrc)
8428 {
8429         struct io_rsrc_put *prsrc;
8430
8431         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
8432         if (!prsrc)
8433                 return -ENOMEM;
8434
8435         prsrc->tag = *io_get_tag_slot(data, idx);
8436         prsrc->rsrc = rsrc;
8437         list_add(&prsrc->list, &node->rsrc_list);
8438         return 0;
8439 }
8440
8441 static int io_install_fixed_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
8442                                  unsigned int issue_flags, u32 slot_index)
8443 {
8444         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8445         bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
8446         bool needs_switch = false;
8447         struct io_fixed_file *file_slot;
8448         int ret = -EBADF;
8449
8450         io_ring_submit_lock(ctx, needs_lock);
8451         if (file->f_op == &io_uring_fops)
8452                 goto err;
8453         ret = -ENXIO;
8454         if (!ctx->file_data)
8455                 goto err;
8456         ret = -EINVAL;
8457         if (slot_index >= ctx->nr_user_files)
8458                 goto err;
8459
8460         slot_index = array_index_nospec(slot_index, ctx->nr_user_files);
8461         file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, slot_index);
8462
8463         if (file_slot->file_ptr) {
8464                 struct file *old_file;
8465
8466                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8467                 if (ret)
8468                         goto err;
8469
8470                 old_file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
8471                 ret = io_queue_rsrc_removal(ctx->file_data, slot_index,
8472                                             ctx->rsrc_node, old_file);
8473                 if (ret)
8474                         goto err;
8475                 file_slot->file_ptr = 0;
8476                 needs_switch = true;
8477         }
8478
8479         *io_get_tag_slot(ctx->file_data, slot_index) = 0;
8480         io_fixed_file_set(file_slot, file);
8481         ret = io_sqe_file_register(ctx, file, slot_index);
8482         if (ret) {
8483                 file_slot->file_ptr = 0;
8484                 goto err;
8485         }
8486
8487         ret = 0;
8488 err:
8489         if (needs_switch)
8490                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->file_data);
8491         io_ring_submit_unlock(ctx, needs_lock);
8492         if (ret)
8493                 fput(file);
8494         return ret;
8495 }
8496
8497 static int io_close_fixed(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
8498 {
8499         unsigned int offset = req->close.file_slot - 1;
8500         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8501         bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
8502         struct io_fixed_file *file_slot;
8503         struct file *file;
8504         int ret, i;
8505
8506         io_ring_submit_lock(ctx, needs_lock);
8507         ret = -ENXIO;
8508         if (unlikely(!ctx->file_data))
8509                 goto out;
8510         ret = -EINVAL;
8511         if (offset >= ctx->nr_user_files)
8512                 goto out;
8513         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8514         if (ret)
8515                 goto out;
8516
8517         i = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_files);
8518         file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
8519         ret = -EBADF;
8520         if (!file_slot->file_ptr)
8521                 goto out;
8522
8523         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
8524         ret = io_queue_rsrc_removal(ctx->file_data, offset, ctx->rsrc_node, file);
8525         if (ret)
8526                 goto out;
8527
8528         file_slot->file_ptr = 0;
8529         io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->file_data);
8530         ret = 0;
8531 out:
8532         io_ring_submit_unlock(ctx, needs_lock);
8533         return ret;
8534 }
8535
8536 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
8537                                  struct io_uring_rsrc_update2 *up,
8538                                  unsigned nr_args)
8539 {
8540         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
8541         __s32 __user *fds = u64_to_user_ptr(up->data);
8542         struct io_rsrc_data *data = ctx->file_data;
8543         struct io_fixed_file *file_slot;
8544         struct file *file;
8545         int fd, i, err = 0;
8546         unsigned int done;
8547         bool needs_switch = false;
8548
8549         if (!ctx->file_data)
8550                 return -ENXIO;
8551         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_files)
8552                 return -EINVAL;
8553
8554         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
8555                 u64 tag = 0;
8556
8557                 if ((tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) ||
8558                     copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
8559                         err = -EFAULT;
8560                         break;
8561                 }
8562                 if ((fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP || fd == -1) && tag) {
8563                         err = -EINVAL;
8564                         break;
8565                 }
8566                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
8567                         continue;
8568
8569                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
8570                 file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
8571
8572                 if (file_slot->file_ptr) {
8573                         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
8574                         err = io_queue_rsrc_removal(data, up->offset + done,
8575                                                     ctx->rsrc_node, file);
8576                         if (err)
8577                                 break;
8578                         file_slot->file_ptr = 0;
8579                         needs_switch = true;
8580                 }
8581                 if (fd != -1) {
8582                         file = fget(fd);
8583                         if (!file) {
8584                                 err = -EBADF;
8585                                 break;
8586                         }
8587                         /*
8588                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
8589                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
8590                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
8591                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
8592                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
8593                          * support regular read/write anyway.
8594                          */
8595                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
8596                                 fput(file);
8597                                 err = -EBADF;
8598                                 break;
8599                         }
8600                         *io_get_tag_slot(data, up->offset + done) = tag;
8601                         io_fixed_file_set(file_slot, file);
8602                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
8603                         if (err) {
8604                                 file_slot->file_ptr = 0;
8605                                 fput(file);
8606                                 break;
8607                         }
8608                 }
8609         }
8610
8611         if (needs_switch)
8612                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
8613         return done ? done : err;
8614 }
8615
8616 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
8617                                         struct task_struct *task)
8618 {
8619         struct io_wq_hash *hash;
8620         struct io_wq_data data;
8621         unsigned int concurrency;
8622
8623         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8624         hash = ctx->hash_map;
8625         if (!hash) {
8626                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
8627                 if (!hash) {
8628                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8629                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8630                 }
8631                 refcount_set(&hash->refs, 1);
8632                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
8633                 ctx->hash_map = hash;
8634         }
8635         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8636
8637         data.hash = hash;
8638         data.task = task;
8639         data.free_work = io_wq_free_work;
8640         data.do_work = io_wq_submit_work;
8641
8642         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
8643         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
8644
8645         return io_wq_create(concurrency, &data);
8646 }
8647
8648 static __cold int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
8649                                               struct io_ring_ctx *ctx)
8650 {
8651         struct io_uring_task *tctx;
8652         int ret;
8653
8654         tctx = kzalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
8655         if (unlikely(!tctx))
8656                 return -ENOMEM;
8657
8658         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
8659         if (unlikely(ret)) {
8660                 kfree(tctx);
8661                 return ret;
8662         }
8663
8664         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx, task);
8665         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
8666                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
8667                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
8668                 kfree(tctx);
8669                 return ret;
8670         }
8671
8672         xa_init(&tctx->xa);
8673         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
8674         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
8675         atomic_set(&tctx->inflight_tracked, 0);
8676         task->io_uring = tctx;
8677         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
8678         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
8679         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
8680         return 0;
8681 }
8682
8683 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
8684 {
8685         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
8686
8687         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
8688         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
8689         WARN_ON_ONCE(tctx->cached_refs);
8690
8691         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
8692         kfree(tctx);
8693         tsk->io_uring = NULL;
8694 }
8695
8696 static __cold int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
8697                                        struct io_uring_params *p)
8698 {
8699         int ret;
8700
8701         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
8702         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
8703                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
8704                 struct fd f;
8705
8706                 f = fdget(p->wq_fd);
8707                 if (!f.file)
8708                         return -ENXIO;
8709                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
8710                         fdput(f);
8711                         return -EINVAL;
8712                 }
8713                 fdput(f);
8714         }
8715         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8716                 struct task_struct *tsk;
8717                 struct io_sq_data *sqd;
8718                 bool attached;
8719
8720                 ret = security_uring_sqpoll();
8721                 if (ret)
8722                         return ret;
8723
8724                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
8725                 if (IS_ERR(sqd)) {
8726                         ret = PTR_ERR(sqd);
8727                         goto err;
8728                 }
8729
8730                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
8731                 ctx->sq_data = sqd;
8732                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
8733                 if (!ctx->sq_thread_idle)
8734                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
8735
8736                 io_sq_thread_park(sqd);
8737                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
8738                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8739                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
8740                 ret = (attached && !sqd->thread) ? -ENXIO : 0;
8741                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8742
8743                 if (ret < 0)
8744                         goto err;
8745                 if (attached)
8746                         return 0;
8747
8748                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8749                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
8750
8751                         ret = -EINVAL;
8752                         if (cpu >= nr_cpu_ids || !cpu_online(cpu))
8753                                 goto err_sqpoll;
8754                         sqd->sq_cpu = cpu;
8755                 } else {
8756                         sqd->sq_cpu = -1;
8757                 }
8758
8759                 sqd->task_pid = current->pid;
8760                 sqd->task_tgid = current->tgid;
8761                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
8762                 if (IS_ERR(tsk)) {
8763                         ret = PTR_ERR(tsk);
8764                         goto err_sqpoll;
8765                 }
8766
8767                 sqd->thread = tsk;
8768                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
8769                 wake_up_new_task(tsk);
8770                 if (ret)
8771                         goto err;
8772         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8773                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
8774                 ret = -EINVAL;
8775                 goto err;
8776         }
8777
8778         return 0;
8779 err_sqpoll:
8780         complete(&ctx->sq_data->exited);
8781 err:
8782         io_sq_thread_finish(ctx);
8783         return ret;
8784 }
8785
8786 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
8787                                       unsigned long nr_pages)
8788 {
8789         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8790 }
8791
8792 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8793                                    unsigned long nr_pages)
8794 {
8795         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8796
8797         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8798         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8799
8800         do {
8801                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8802                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8803                 if (new_pages > page_limit)
8804                         return -ENOMEM;
8805         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8806                                         new_pages) != cur_pages);
8807
8808         return 0;
8809 }
8810
8811 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8812 {
8813         if (ctx->user)
8814                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8815
8816         if (ctx->mm_account)
8817                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8818 }
8819
8820 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8821 {
8822         int ret;
8823
8824         if (ctx->user) {
8825                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8826                 if (ret)
8827                         return ret;
8828         }
8829
8830         if (ctx->mm_account)
8831                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8832
8833         return 0;
8834 }
8835
8836 static void io_mem_free(void *ptr)
8837 {
8838         struct page *page;
8839
8840         if (!ptr)
8841                 return;
8842
8843         page = virt_to_head_page(ptr);
8844         if (put_page_testzero(page))
8845                 free_compound_page(page);
8846 }
8847
8848 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8849 {
8850         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8851                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
8852
8853         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8854 }
8855
8856 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8857                                 size_t *sq_offset)
8858 {
8859         struct io_rings *rings;
8860         size_t off, sq_array_size;
8861
8862         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8863         if (off == SIZE_MAX)
8864                 return SIZE_MAX;
8865
8866 #ifdef CONFIG_SMP
8867         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8868         if (off == 0)
8869                 return SIZE_MAX;
8870 #endif
8871
8872         if (sq_offset)
8873                 *sq_offset = off;
8874
8875         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8876         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8877                 return SIZE_MAX;
8878
8879         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8880                 return SIZE_MAX;
8881
8882         return off;
8883 }
8884
8885 static void io_buffer_unmap(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_mapped_ubuf **slot)
8886 {
8887         struct io_mapped_ubuf *imu = *slot;
8888         unsigned int i;
8889
8890         if (imu != ctx->dummy_ubuf) {
8891                 for (i = 0; i < imu->nr_bvecs; i++)
8892                         unpin_user_page(imu->bvec[i].bv_page);
8893                 if (imu->acct_pages)
8894                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8895                 kvfree(imu);
8896         }
8897         *slot = NULL;
8898 }
8899
8900 static void io_rsrc_buf_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
8901 {
8902         io_buffer_unmap(ctx, &prsrc->buf);
8903         prsrc->buf = NULL;
8904 }
8905
8906 static void __io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8907 {
8908         unsigned int i;
8909
8910         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++)
8911                 io_buffer_unmap(ctx, &ctx->user_bufs[i]);
8912         kfree(ctx->user_bufs);
8913         io_rsrc_data_free(ctx->buf_data);
8914         ctx->user_bufs = NULL;
8915         ctx->buf_data = NULL;
8916         ctx->nr_user_bufs = 0;
8917 }
8918
8919 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8920 {
8921         int ret;
8922
8923         if (!ctx->buf_data)
8924                 return -ENXIO;
8925
8926         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->buf_data, ctx);
8927         if (!ret)
8928                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8929         return ret;
8930 }
8931
8932 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8933                        void __user *arg, unsigned index)
8934 {
8935         struct iovec __user *src;
8936
8937 #ifdef CONFIG_COMPAT
8938         if (ctx->compat) {
8939                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8940                 struct compat_iovec ciov;
8941
8942                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8943                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8944                         return -EFAULT;
8945
8946                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8947                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8948                 return 0;
8949         }
8950 #endif
8951         src = (struct iovec __user *) arg;
8952         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8953                 return -EFAULT;
8954         return 0;
8955 }
8956
8957 /*
8958  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8959  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8960  * match that one.
8961  *
8962  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8963  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8964  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8965  */
8966 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8967                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8968 {
8969         int i, j;
8970
8971         /* check current page array */
8972         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8973                 if (!PageCompound(pages[i]))
8974                         continue;
8975                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8976                         return true;
8977         }
8978
8979         /* check previously registered pages */
8980         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8981                 struct io_mapped_ubuf *imu = ctx->user_bufs[i];
8982
8983                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8984                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8985                                 continue;
8986                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8987                                 return true;
8988                 }
8989         }
8990
8991         return false;
8992 }
8993
8994 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8995                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8996                                  struct page **last_hpage)
8997 {
8998         int i, ret;
8999
9000         imu->acct_pages = 0;
9001         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
9002                 if (!PageCompound(pages[i])) {
9003                         imu->acct_pages++;
9004                 } else {
9005                         struct page *hpage;
9006
9007                         hpage = compound_head(pages[i]);
9008                         if (hpage == *last_hpage)
9009                                 continue;
9010                         *last_hpage = hpage;
9011                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
9012                                 continue;
9013                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
9014                 }
9015         }
9016
9017         if (!imu->acct_pages)
9018                 return 0;
9019
9020         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
9021         if (ret)
9022                 imu->acct_pages = 0;
9023         return ret;
9024 }
9025
9026 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
9027                                   struct io_mapped_ubuf **pimu,
9028                                   struct page **last_hpage)
9029 {
9030         struct io_mapped_ubuf *imu = NULL;
9031         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
9032         struct page **pages = NULL;
9033         unsigned long off, start, end, ubuf;
9034         size_t size;
9035         int ret, pret, nr_pages, i;
9036
9037         if (!iov->iov_base) {
9038                 *pimu = ctx->dummy_ubuf;
9039                 return 0;
9040         }
9041
9042         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
9043         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
9044         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
9045         nr_pages = end - start;
9046
9047         *pimu = NULL;
9048         ret = -ENOMEM;
9049
9050         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
9051         if (!pages)
9052                 goto done;
9053
9054         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
9055                               GFP_KERNEL);
9056         if (!vmas)
9057                 goto done;
9058
9059         imu = kvmalloc(struct_size(imu, bvec, nr_pages), GFP_KERNEL);
9060         if (!imu)
9061                 goto done;
9062
9063         ret = 0;
9064         mmap_read_lock(current->mm);
9065         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
9066                               pages, vmas);
9067         if (pret == nr_pages) {
9068                 /* don't support file backed memory */
9069                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
9070                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
9071
9072                         if (vma_is_shmem(vma))
9073                                 continue;
9074                         if (vma->vm_file &&
9075                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
9076                                 ret = -EOPNOTSUPP;
9077                                 break;
9078                         }
9079                 }
9080         } else {
9081                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
9082         }
9083         mmap_read_unlock(current->mm);
9084         if (ret) {
9085                 /*
9086                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
9087                  * release any pages we did get
9088                  */
9089                 if (pret > 0)
9090                         unpin_user_pages(pages, pret);
9091                 goto done;
9092         }
9093
9094         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
9095         if (ret) {
9096                 unpin_user_pages(pages, pret);
9097                 goto done;
9098         }
9099
9100         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
9101         size = iov->iov_len;
9102         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
9103                 size_t vec_len;
9104
9105                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
9106                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
9107                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
9108                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
9109                 off = 0;
9110                 size -= vec_len;
9111         }
9112         /* store original address for later verification */
9113         imu->ubuf = ubuf;
9114         imu->ubuf_end = ubuf + iov->iov_len;
9115         imu->nr_bvecs = nr_pages;
9116         *pimu = imu;
9117         ret = 0;
9118 done:
9119         if (ret)
9120                 kvfree(imu);
9121         kvfree(pages);
9122         kvfree(vmas);
9123         return ret;
9124 }
9125
9126 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
9127 {
9128         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(*ctx->user_bufs), GFP_KERNEL);
9129         return ctx->user_bufs ? 0 : -ENOMEM;
9130 }
9131
9132 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
9133 {
9134         unsigned long tmp, acct_len = iov->iov_len + (PAGE_SIZE - 1);
9135
9136         /*
9137          * Don't impose further limits on the size and buffer
9138          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
9139          * submitted if they are wrong.
9140          */
9141         if (!iov->iov_base)
9142                 return iov->iov_len ? -EFAULT : 0;
9143         if (!iov->iov_len)
9144                 return -EFAULT;
9145
9146         /* arbitrary limit, but we need something */
9147         if (iov->iov_len > SZ_1G)
9148                 return -EFAULT;
9149
9150         if (check_add_overflow((unsigned long)iov->iov_base, acct_len, &tmp))
9151                 return -EOVERFLOW;
9152
9153         return 0;
9154 }
9155
9156 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9157                                    unsigned int nr_args, u64 __user *tags)
9158 {
9159         struct page *last_hpage = NULL;
9160         struct io_rsrc_data *data;
9161         int i, ret;
9162         struct iovec iov;
9163
9164         if (ctx->user_bufs)
9165                 return -EBUSY;
9166         if (!nr_args || nr_args > IORING_MAX_REG_BUFFERS)
9167                 return -EINVAL;
9168         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9169         if (ret)
9170                 return ret;
9171         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_buf_put, tags, nr_args, &data);
9172         if (ret)
9173                 return ret;
9174         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
9175         if (ret) {
9176                 io_rsrc_data_free(data);
9177                 return ret;
9178         }
9179
9180         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_bufs++) {
9181                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
9182                 if (ret)
9183                         break;
9184                 ret = io_buffer_validate(&iov);
9185                 if (ret)
9186                         break;
9187                 if (!iov.iov_base && *io_get_tag_slot(data, i)) {
9188                         ret = -EINVAL;
9189                         break;
9190                 }
9191
9192                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &ctx->user_bufs[i],
9193                                              &last_hpage);
9194                 if (ret)
9195                         break;
9196         }
9197
9198         WARN_ON_ONCE(ctx->buf_data);
9199
9200         ctx->buf_data = data;
9201         if (ret)
9202                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9203         else
9204                 io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
9205         return ret;
9206 }
9207
9208 static int __io_sqe_buffers_update(struct io_ring_ctx *ctx,
9209                                    struct io_uring_rsrc_update2 *up,
9210                                    unsigned int nr_args)
9211 {
9212         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
9213         struct iovec iov, __user *iovs = u64_to_user_ptr(up->data);
9214         struct page *last_hpage = NULL;
9215         bool needs_switch = false;
9216         __u32 done;
9217         int i, err;
9218
9219         if (!ctx->buf_data)
9220                 return -ENXIO;
9221         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_bufs)
9222                 return -EINVAL;
9223
9224         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
9225                 struct io_mapped_ubuf *imu;
9226                 int offset = up->offset + done;
9227                 u64 tag = 0;
9228
9229                 err = io_copy_iov(ctx, &iov, iovs, done);
9230                 if (err)
9231                         break;
9232                 if (tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) {
9233                         err = -EFAULT;
9234                         break;
9235                 }
9236                 err = io_buffer_validate(&iov);
9237                 if (err)
9238                         break;
9239                 if (!iov.iov_base && tag) {
9240                         err = -EINVAL;
9241                         break;
9242                 }
9243                 err = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &imu, &last_hpage);
9244                 if (err)
9245                         break;
9246
9247                 i = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_bufs);
9248                 if (ctx->user_bufs[i] != ctx->dummy_ubuf) {
9249                         err = io_queue_rsrc_removal(ctx->buf_data, offset,
9250                                                     ctx->rsrc_node, ctx->user_bufs[i]);
9251                         if (unlikely(err)) {
9252                                 io_buffer_unmap(ctx, &imu);
9253                                 break;
9254                         }
9255                         ctx->user_bufs[i] = NULL;
9256                         needs_switch = true;
9257                 }
9258
9259                 ctx->user_bufs[i] = imu;
9260                 *io_get_tag_slot(ctx->buf_data, offset) = tag;
9261         }
9262
9263         if (needs_switch)
9264                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->buf_data);
9265         return done ? done : err;
9266 }
9267
9268 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
9269 {
9270         __s32 __user *fds = arg;
9271         int fd;
9272
9273         if (ctx->cq_ev_fd)
9274                 return -EBUSY;
9275
9276         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
9277                 return -EFAULT;
9278
9279         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
9280         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
9281                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
9282
9283                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
9284                 return ret;
9285         }
9286
9287         return 0;
9288 }
9289
9290 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
9291 {
9292         if (ctx->cq_ev_fd) {
9293                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
9294                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
9295                 return 0;
9296         }
9297
9298         return -ENXIO;
9299 }
9300
9301 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
9302 {
9303         struct io_buffer *buf;
9304         unsigned long index;
9305
9306         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
9307                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
9308 }
9309
9310 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
9311 {
9312         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
9313         int nr = 0;
9314
9315         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9316         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, state);
9317
9318         while (state->free_list.next) {
9319                 struct io_wq_work_node *node;
9320                 struct io_kiocb *req;
9321
9322                 node = wq_stack_extract(&state->free_list);
9323                 req = container_of(node, struct io_kiocb, comp_list);
9324                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
9325                 nr++;
9326         }
9327         if (nr)
9328                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr);
9329         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9330 }
9331
9332 static void io_wait_rsrc_data(struct io_rsrc_data *data)
9333 {
9334         if (data && !atomic_dec_and_test(&data->refs))
9335                 wait_for_completion(&data->done);
9336 }
9337
9338 static __cold void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
9339 {
9340         io_sq_thread_finish(ctx);
9341
9342         if (ctx->mm_account) {
9343                 mmdrop(ctx->mm_account);
9344                 ctx->mm_account = NULL;
9345         }
9346
9347         io_rsrc_refs_drop(ctx);
9348         /* __io_rsrc_put_work() may need uring_lock to progress, wait w/o it */
9349         io_wait_rsrc_data(ctx->buf_data);
9350         io_wait_rsrc_data(ctx->file_data);
9351
9352         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9353         if (ctx->buf_data)
9354                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9355         if (ctx->file_data)
9356                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
9357         if (ctx->rings)
9358                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
9359         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9360         io_eventfd_unregister(ctx);
9361         io_destroy_buffers(ctx);
9362         if (ctx->sq_creds)
9363                 put_cred(ctx->sq_creds);
9364
9365         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
9366         if (ctx->rsrc_node)
9367                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_node);
9368         if (ctx->rsrc_backup_node)
9369                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_backup_node);
9370         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
9371         flush_delayed_work(&ctx->fallback_work);
9372
9373         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
9374         WARN_ON_ONCE(!llist_empty(&ctx->rsrc_put_llist));
9375
9376 #if defined(CONFIG_UNIX)
9377         if (ctx->ring_sock) {
9378                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
9379                 sock_release(ctx->ring_sock);
9380         }
9381 #endif
9382         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->ltimeout_list));
9383
9384         io_mem_free(ctx->rings);
9385         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
9386
9387         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
9388         free_uid(ctx->user);
9389         io_req_caches_free(ctx);
9390         if (ctx->hash_map)
9391                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
9392         kfree(ctx->cancel_hash);
9393         kfree(ctx->dummy_ubuf);
9394         kfree(ctx);
9395 }
9396
9397 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
9398 {
9399         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9400         __poll_t mask = 0;
9401
9402         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
9403         /*
9404          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
9405          * io_commit_cqring
9406          */
9407         smp_rmb();
9408         if (!io_sqring_full(ctx))
9409                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
9410
9411         /*
9412          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
9413          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
9414          *      CPU0                    CPU1
9415          *      ----                    ----
9416          * lock(&ctx->uring_lock);
9417          *                              lock(&ep->mtx);
9418          *                              lock(&ctx->uring_lock);
9419          * lock(&ep->mtx);
9420          *
9421          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
9422          * pushs them to do the flush.
9423          */
9424         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
9425                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
9426
9427         return mask;
9428 }
9429
9430 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
9431 {
9432         const struct cred *creds;
9433
9434         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
9435         if (creds) {
9436                 put_cred(creds);
9437                 return 0;
9438         }
9439
9440         return -EINVAL;
9441 }
9442
9443 struct io_tctx_exit {
9444         struct callback_head            task_work;
9445         struct completion               completion;
9446         struct io_ring_ctx              *ctx;
9447 };
9448
9449 static __cold void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
9450 {
9451         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9452         struct io_tctx_exit *work;
9453
9454         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
9455         /*
9456          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
9457          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
9458          */
9459         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
9460                 io_uring_del_tctx_node((unsigned long)work->ctx);
9461         complete(&work->completion);
9462 }
9463
9464 static __cold bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
9465 {
9466         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
9467
9468         return req->ctx == data;
9469 }
9470
9471 static __cold void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
9472 {
9473         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
9474         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
9475         unsigned long interval = HZ / 20;
9476         struct io_tctx_exit exit;
9477         struct io_tctx_node *node;
9478         int ret;
9479
9480         /*
9481          * If we're doing polled IO and end up having requests being
9482          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
9483          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
9484          * as nobody else will be looking for them.
9485          */
9486         do {
9487                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true);
9488                 if (ctx->sq_data) {
9489                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
9490                         struct task_struct *tsk;
9491
9492                         io_sq_thread_park(sqd);
9493                         tsk = sqd->thread;
9494                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
9495                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
9496                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
9497                         io_sq_thread_unpark(sqd);
9498                 }
9499
9500                 io_req_caches_free(ctx);
9501
9502                 if (WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout))) {
9503                         /* there is little hope left, don't run it too often */
9504                         interval = HZ * 60;
9505                 }
9506         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, interval));
9507
9508         init_completion(&exit.completion);
9509         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
9510         exit.ctx = ctx;
9511         /*
9512          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
9513          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
9514          * completion_lock, see io_req_task_submit(). Apart from other work,
9515          * this lock/unlock section also waits them to finish.
9516          */
9517         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9518         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
9519                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
9520
9521                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
9522                                         ctx_node);
9523                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
9524                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
9525                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
9526                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
9527                         continue;
9528
9529                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9530                 wait_for_completion(&exit.completion);
9531                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9532         }
9533         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9534         spin_lock(&ctx->completion_lock);
9535         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9536
9537         io_ring_ctx_free(ctx);
9538 }
9539
9540 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
9541 static __cold bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx,
9542                                     struct task_struct *tsk, bool cancel_all)
9543 {
9544         struct io_kiocb *req, *tmp;
9545         int canceled = 0;
9546
9547         spin_lock(&ctx->completion_lock);
9548         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
9549         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
9550                 if (io_match_task(req, tsk, cancel_all)) {
9551                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
9552                         canceled++;
9553                 }
9554         }
9555         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
9556         if (canceled != 0)
9557                 io_commit_cqring(ctx);
9558         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9559         if (canceled != 0)
9560                 io_cqring_ev_posted(ctx);
9561         return canceled != 0;
9562 }
9563
9564 static __cold void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
9565 {
9566         unsigned long index;
9567         struct creds *creds;
9568
9569         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9570         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9571         if (ctx->rings)
9572                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
9573         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
9574                 io_unregister_personality(ctx, index);
9575         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9576
9577         io_kill_timeouts(ctx, NULL, true);
9578         io_poll_remove_all(ctx, NULL, true);
9579
9580         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
9581         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
9582
9583         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
9584         /*
9585          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
9586          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
9587          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
9588          * over using system_wq.
9589          */
9590         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
9591 }
9592
9593 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
9594 {
9595         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9596
9597         file->private_data = NULL;
9598         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9599         return 0;
9600 }
9601
9602 struct io_task_cancel {
9603         struct task_struct *task;
9604         bool all;
9605 };
9606
9607 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
9608 {
9609         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
9610         struct io_task_cancel *cancel = data;
9611
9612         return io_match_task_safe(req, cancel->task, cancel->all);
9613 }
9614
9615 static __cold bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
9616                                          struct task_struct *task,
9617                                          bool cancel_all)
9618 {
9619         struct io_defer_entry *de;
9620         LIST_HEAD(list);
9621
9622         spin_lock(&ctx->completion_lock);
9623         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
9624                 if (io_match_task_safe(de->req, task, cancel_all)) {
9625                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
9626                         break;
9627                 }
9628         }
9629         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9630         if (list_empty(&list))
9631                 return false;
9632
9633         while (!list_empty(&list)) {
9634                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
9635                 list_del_init(&de->list);
9636                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
9637                 kfree(de);
9638         }
9639         return true;
9640 }
9641
9642 static __cold bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
9643 {
9644         struct io_tctx_node *node;
9645         enum io_wq_cancel cret;
9646         bool ret = false;
9647
9648         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9649         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
9650                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
9651
9652                 /*
9653                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
9654                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
9655                  */
9656                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
9657                         continue;
9658                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
9659                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
9660         }
9661         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9662
9663         return ret;
9664 }
9665
9666 static __cold void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
9667                                                 struct task_struct *task,
9668                                                 bool cancel_all)
9669 {
9670         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .all = cancel_all, };
9671         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
9672
9673         while (1) {
9674                 enum io_wq_cancel cret;
9675                 bool ret = false;
9676
9677                 if (!task) {
9678                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
9679                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
9680                         /*
9681                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
9682                          * it's fine as the task is in exit/exec.
9683                          */
9684                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
9685                                                &cancel, true);
9686                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
9687                 }
9688
9689                 /* SQPOLL thread does its own polling */
9690                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
9691                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
9692                         while (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
9693                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
9694                                 ret = true;
9695                         }
9696                 }
9697
9698                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, cancel_all);
9699                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, cancel_all);
9700                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, cancel_all);
9701                 if (task)
9702                         ret |= io_run_task_work();
9703                 if (!ret)
9704                         break;
9705                 cond_resched();
9706         }
9707 }
9708
9709 static int __io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9710 {
9711         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9712         struct io_tctx_node *node;
9713         int ret;
9714
9715         if (unlikely(!tctx)) {
9716                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
9717                 if (unlikely(ret))
9718                         return ret;
9719
9720                 tctx = current->io_uring;
9721                 if (ctx->iowq_limits_set) {
9722                         unsigned int limits[2] = { ctx->iowq_limits[0],
9723                                                    ctx->iowq_limits[1], };
9724
9725                         ret = io_wq_max_workers(tctx->io_wq, limits);
9726                         if (ret)
9727                                 return ret;
9728                 }
9729         }
9730         if (!xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx)) {
9731                 node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
9732                 if (!node)
9733                         return -ENOMEM;
9734                 node->ctx = ctx;
9735                 node->task = current;
9736
9737                 ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
9738                                         node, GFP_KERNEL));
9739                 if (ret) {
9740                         kfree(node);
9741                         return ret;
9742                 }
9743
9744                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9745                 list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
9746                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9747         }
9748         tctx->last = ctx;
9749         return 0;
9750 }
9751
9752 /*
9753  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
9754  */
9755 static inline int io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9756 {
9757         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9758
9759         if (likely(tctx && tctx->last == ctx))
9760                 return 0;
9761         return __io_uring_add_tctx_node(ctx);
9762 }
9763
9764 /*
9765  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
9766  */
9767 static __cold void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index)
9768 {
9769         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9770         struct io_tctx_node *node;
9771
9772         if (!tctx)
9773                 return;
9774         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
9775         if (!node)
9776                 return;
9777
9778         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
9779         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
9780
9781         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
9782         list_del(&node->ctx_node);
9783         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
9784
9785         if (tctx->last == node->ctx)
9786                 tctx->last = NULL;
9787         kfree(node);
9788 }
9789
9790 static __cold void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
9791 {
9792         struct io_wq *wq = tctx->io_wq;
9793         struct io_tctx_node *node;
9794         unsigned long index;
9795
9796         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
9797                 io_uring_del_tctx_node(index);
9798                 cond_resched();
9799         }
9800         if (wq) {
9801                 /*
9802                  * Must be after io_uring_del_tctx_node() (removes nodes under
9803                  * uring_lock) to avoid race with io_uring_try_cancel_iowq().
9804                  */
9805                 io_wq_put_and_exit(wq);
9806                 tctx->io_wq = NULL;
9807         }
9808 }
9809
9810 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
9811 {
9812         if (tracked)
9813                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
9814         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
9815 }
9816
9817 static __cold void io_uring_drop_tctx_refs(struct task_struct *task)
9818 {
9819         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
9820         unsigned int refs = tctx->cached_refs;
9821
9822         if (refs) {
9823                 tctx->cached_refs = 0;
9824                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, refs);
9825                 put_task_struct_many(task, refs);
9826         }
9827 }
9828
9829 /*
9830  * Find any io_uring ctx that this task has registered or done IO on, and cancel
9831  * requests. @sqd should be not-null IFF it's an SQPOLL thread cancellation.
9832  */
9833 static __cold void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all,
9834                                            struct io_sq_data *sqd)
9835 {
9836         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9837         struct io_ring_ctx *ctx;
9838         s64 inflight;
9839         DEFINE_WAIT(wait);
9840
9841         WARN_ON_ONCE(sqd && sqd->thread != current);
9842
9843         if (!current->io_uring)
9844                 return;
9845         if (tctx->io_wq)
9846                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
9847
9848         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9849         do {
9850                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
9851                 /* read completions before cancelations */
9852                 inflight = tctx_inflight(tctx, !cancel_all);
9853                 if (!inflight)
9854                         break;
9855
9856                 if (!sqd) {
9857                         struct io_tctx_node *node;
9858                         unsigned long index;
9859
9860                         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
9861                                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
9862                                 if (node->ctx->sq_data)
9863                                         continue;
9864                                 io_uring_try_cancel_requests(node->ctx, current,
9865                                                              cancel_all);
9866                         }
9867                 } else {
9868                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
9869                                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current,
9870                                                              cancel_all);
9871                 }
9872
9873                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9874                 io_run_task_work();
9875                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
9876
9877                 /*
9878                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9879                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9880                  * prepare_to_wait().
9881                  */
9882                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
9883                         schedule();
9884                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9885         } while (1);
9886         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9887
9888         io_uring_clean_tctx(tctx);
9889         if (cancel_all) {
9890                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
9891                 __io_uring_free(current);
9892         }
9893 }
9894
9895 void __io_uring_cancel(bool cancel_all)
9896 {
9897         io_uring_cancel_generic(cancel_all, NULL);
9898 }
9899
9900 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9901                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9902 {
9903         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9904         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9905         struct page *page;
9906         void *ptr;
9907
9908         switch (offset) {
9909         case IORING_OFF_SQ_RING:
9910         case IORING_OFF_CQ_RING:
9911                 ptr = ctx->rings;
9912                 break;
9913         case IORING_OFF_SQES:
9914                 ptr = ctx->sq_sqes;
9915                 break;
9916         default:
9917                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9918         }
9919
9920         page = virt_to_head_page(ptr);
9921         if (sz > page_size(page))
9922                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9923
9924         return ptr;
9925 }
9926
9927 #ifdef CONFIG_MMU
9928
9929 static __cold int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9930 {
9931         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9932         unsigned long pfn;
9933         void *ptr;
9934
9935         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9936         if (IS_ERR(ptr))
9937                 return PTR_ERR(ptr);
9938
9939         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9940         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9941 }
9942
9943 #else /* !CONFIG_MMU */
9944
9945 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9946 {
9947         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9948 }
9949
9950 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9951 {
9952         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9953 }
9954
9955 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9956         unsigned long addr, unsigned long len,
9957         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9958 {
9959         void *ptr;
9960
9961         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9962         if (IS_ERR(ptr))
9963                 return PTR_ERR(ptr);
9964
9965         return (unsigned long) ptr;
9966 }
9967
9968 #endif /* !CONFIG_MMU */
9969
9970 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9971 {
9972         DEFINE_WAIT(wait);
9973
9974         do {
9975                 if (!io_sqring_full(ctx))
9976                         break;
9977                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9978
9979                 if (!io_sqring_full(ctx))
9980                         break;
9981                 schedule();
9982         } while (!signal_pending(current));
9983
9984         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9985         return 0;
9986 }
9987
9988 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9989                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9990                           const sigset_t __user **sig)
9991 {
9992         struct io_uring_getevents_arg arg;
9993
9994         /*
9995          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9996          * is just a pointer to the sigset_t.
9997          */
9998         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9999                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
10000                 *ts = NULL;
10001                 return 0;
10002         }
10003
10004         /*
10005          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
10006          * timespec and sigset_t pointers if good.
10007          */
10008         if (*argsz != sizeof(arg))
10009                 return -EINVAL;
10010         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
10011                 return -EFAULT;
10012         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
10013         *argsz = arg.sigmask_sz;
10014         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
10015         return 0;
10016 }
10017
10018 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
10019                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
10020                 size_t, argsz)
10021 {
10022         struct io_ring_ctx *ctx;
10023         int submitted = 0;
10024         struct fd f;
10025         long ret;
10026
10027         io_run_task_work();
10028
10029         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
10030                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG)))
10031                 return -EINVAL;
10032
10033         f = fdget(fd);
10034         if (unlikely(!f.file))
10035                 return -EBADF;
10036
10037         ret = -EOPNOTSUPP;
10038         if (unlikely(f.file->f_op != &io_uring_fops))
10039                 goto out_fput;
10040
10041         ret = -ENXIO;
10042         ctx = f.file->private_data;
10043         if (unlikely(!percpu_ref_tryget(&ctx->refs)))
10044                 goto out_fput;
10045
10046         ret = -EBADFD;
10047         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
10048                 goto out;
10049
10050         /*
10051          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
10052          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
10053          * we were asked to.
10054          */
10055         ret = 0;
10056         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
10057                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
10058
10059                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
10060                         ret = -EOWNERDEAD;
10061                         goto out;
10062                 }
10063                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
10064                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
10065                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
10066                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
10067                         if (ret)
10068                                 goto out;
10069                 }
10070                 submitted = to_submit;
10071         } else if (to_submit) {
10072                 ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
10073                 if (unlikely(ret))
10074                         goto out;
10075                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10076                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
10077                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10078
10079                 if (submitted != to_submit)
10080                         goto out;
10081         }
10082         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
10083                 const sigset_t __user *sig;
10084                 struct __kernel_timespec __user *ts;
10085
10086                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
10087                 if (unlikely(ret))
10088                         goto out;
10089
10090                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
10091
10092                 /*
10093                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
10094                  * space applications don't need to do io completion events
10095                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
10096                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
10097                  */
10098                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
10099                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
10100                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
10101                 } else {
10102                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
10103                 }
10104         }
10105
10106 out:
10107         percpu_ref_put(&ctx->refs);
10108 out_fput:
10109         fdput(f);
10110         return submitted ? submitted : ret;
10111 }
10112
10113 #ifdef CONFIG_PROC_FS
10114 static __cold int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
10115                 const struct cred *cred)
10116 {
10117         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
10118         struct group_info *gi;
10119         kernel_cap_t cap;
10120         unsigned __capi;
10121         int g;
10122
10123         seq_printf(m, "%5d\n", id);
10124         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
10125         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
10126         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
10127         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
10128         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
10129         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
10130         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
10131         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
10132         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
10133         gi = cred->group_info;
10134         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
10135                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
10136                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
10137         }
10138         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
10139         cap = cred->cap_effective;
10140         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
10141                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
10142         seq_putc(m, '\n');
10143         return 0;
10144 }
10145
10146 static __cold void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx,
10147                                           struct seq_file *m)
10148 {
10149         struct io_sq_data *sq = NULL;
10150         struct io_overflow_cqe *ocqe;
10151         struct io_rings *r = ctx->rings;
10152         unsigned int sq_mask = ctx->sq_entries - 1, cq_mask = ctx->cq_entries - 1;
10153         unsigned int sq_head = READ_ONCE(r->sq.head);
10154         unsigned int sq_tail = READ_ONCE(r->sq.tail);
10155         unsigned int cq_head = READ_ONCE(r->cq.head);
10156         unsigned int cq_tail = READ_ONCE(r->cq.tail);
10157         unsigned int sq_entries, cq_entries;
10158         bool has_lock;
10159         unsigned int i;
10160
10161         /*
10162          * we may get imprecise sqe and cqe info if uring is actively running
10163          * since we get cached_sq_head and cached_cq_tail without uring_lock
10164          * and sq_tail and cq_head are changed by userspace. But it's ok since
10165          * we usually use these info when it is stuck.
10166          */
10167         seq_printf(m, "SqMask:\t\t0x%x\n", sq_mask);
10168         seq_printf(m, "SqHead:\t%u\n", sq_head);
10169         seq_printf(m, "SqTail:\t%u\n", sq_tail);
10170         seq_printf(m, "CachedSqHead:\t%u\n", ctx->cached_sq_head);
10171         seq_printf(m, "CqMask:\t0x%x\n", cq_mask);
10172         seq_printf(m, "CqHead:\t%u\n", cq_head);
10173         seq_printf(m, "CqTail:\t%u\n", cq_tail);
10174         seq_printf(m, "CachedCqTail:\t%u\n", ctx->cached_cq_tail);
10175         seq_printf(m, "SQEs:\t%u\n", sq_tail - ctx->cached_sq_head);
10176         sq_entries = min(sq_tail - sq_head, ctx->sq_entries);
10177         for (i = 0; i < sq_entries; i++) {
10178                 unsigned int entry = i + sq_head;
10179                 unsigned int sq_idx = READ_ONCE(ctx->sq_array[entry & sq_mask]);
10180                 struct io_uring_sqe *sqe;
10181
10182                 if (sq_idx > sq_mask)
10183                         continue;
10184                 sqe = &ctx->sq_sqes[sq_idx];
10185                 seq_printf(m, "%5u: opcode:%d, fd:%d, flags:%x, user_data:%llu\n",
10186                            sq_idx, sqe->opcode, sqe->fd, sqe->flags,
10187                            sqe->user_data);
10188         }
10189         seq_printf(m, "CQEs:\t%u\n", cq_tail - cq_head);
10190         cq_entries = min(cq_tail - cq_head, ctx->cq_entries);
10191         for (i = 0; i < cq_entries; i++) {
10192                 unsigned int entry = i + cq_head;
10193                 struct io_uring_cqe *cqe = &r->cqes[entry & cq_mask];
10194
10195                 seq_printf(m, "%5u: user_data:%llu, res:%d, flag:%x\n",
10196                            entry & cq_mask, cqe->user_data, cqe->res,
10197                            cqe->flags);
10198         }
10199
10200         /*
10201          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
10202          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
10203          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
10204          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
10205          */
10206         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
10207
10208         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
10209                 sq = ctx->sq_data;
10210                 if (!sq->thread)
10211                         sq = NULL;
10212         }
10213
10214         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
10215         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
10216         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
10217         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
10218                 struct file *f = io_file_from_index(ctx, i);
10219
10220                 if (f)
10221                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
10222                 else
10223                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
10224         }
10225         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
10226         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
10227                 struct io_mapped_ubuf *buf = ctx->user_bufs[i];
10228                 unsigned int len = buf->ubuf_end - buf->ubuf;
10229
10230                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf, len);
10231         }
10232         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
10233                 unsigned long index;
10234                 const struct cred *cred;
10235
10236                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
10237                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
10238                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
10239         }
10240         if (has_lock)
10241                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10242
10243         seq_puts(m, "PollList:\n");
10244         spin_lock(&ctx->completion_lock);
10245         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
10246                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
10247                 struct io_kiocb *req;
10248
10249                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
10250                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
10251                                         req->task->task_works != NULL);
10252         }
10253
10254         seq_puts(m, "CqOverflowList:\n");
10255         list_for_each_entry(ocqe, &ctx->cq_overflow_list, list) {
10256                 struct io_uring_cqe *cqe = &ocqe->cqe;
10257
10258                 seq_printf(m, "  user_data=%llu, res=%d, flags=%x\n",
10259                            cqe->user_data, cqe->res, cqe->flags);
10260
10261         }
10262
10263         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
10264 }
10265
10266 static __cold void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
10267 {
10268         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
10269
10270         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
10271                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
10272                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
10273         }
10274 }
10275 #endif
10276
10277 static const struct file_operations io_uring_fops = {
10278         .release        = io_uring_release,
10279         .mmap           = io_uring_mmap,
10280 #ifndef CONFIG_MMU
10281         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
10282         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
10283 #endif
10284         .poll           = io_uring_poll,
10285 #ifdef CONFIG_PROC_FS
10286         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
10287 #endif
10288 };
10289
10290 static __cold int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
10291                                          struct io_uring_params *p)
10292 {
10293         struct io_rings *rings;
10294         size_t size, sq_array_offset;
10295
10296         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
10297         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
10298         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
10299
10300         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
10301         if (size == SIZE_MAX)
10302                 return -EOVERFLOW;
10303
10304         rings = io_mem_alloc(size);
10305         if (!rings)
10306                 return -ENOMEM;
10307
10308         ctx->rings = rings;
10309         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
10310         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
10311         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
10312         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
10313         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
10314
10315         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
10316         if (size == SIZE_MAX) {
10317                 io_mem_free(ctx->rings);
10318                 ctx->rings = NULL;
10319                 return -EOVERFLOW;
10320         }
10321
10322         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
10323         if (!ctx->sq_sqes) {
10324                 io_mem_free(ctx->rings);
10325                 ctx->rings = NULL;
10326                 return -ENOMEM;
10327         }
10328
10329         return 0;
10330 }
10331
10332 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
10333 {
10334         int ret, fd;
10335
10336         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
10337         if (fd < 0)
10338                 return fd;
10339
10340         ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
10341         if (ret) {
10342                 put_unused_fd(fd);
10343                 return ret;
10344         }
10345         fd_install(fd, file);
10346         return fd;
10347 }
10348
10349 /*
10350  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
10351  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
10352  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
10353  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
10354  */
10355 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
10356 {
10357         struct file *file;
10358 #if defined(CONFIG_UNIX)
10359         int ret;
10360
10361         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
10362                                 &ctx->ring_sock);
10363         if (ret)
10364                 return ERR_PTR(ret);
10365 #endif
10366
10367         file = anon_inode_getfile_secure("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
10368                                          O_RDWR | O_CLOEXEC, NULL);
10369 #if defined(CONFIG_UNIX)
10370         if (IS_ERR(file)) {
10371                 sock_release(ctx->ring_sock);
10372                 ctx->ring_sock = NULL;
10373         } else {
10374                 ctx->ring_sock->file = file;
10375         }
10376 #endif
10377         return file;
10378 }
10379
10380 static __cold int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
10381                                   struct io_uring_params __user *params)
10382 {
10383         struct io_ring_ctx *ctx;
10384         struct file *file;
10385         int ret;
10386
10387         if (!entries)
10388                 return -EINVAL;
10389         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
10390                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
10391                         return -EINVAL;
10392                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
10393         }
10394
10395         /*
10396          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
10397          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
10398          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
10399          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
10400          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
10401          * of CQ ring entries manually.
10402          */
10403         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
10404         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
10405                 /*
10406                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
10407                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
10408                  * any cq vs sq ring sizing.
10409                  */
10410                 if (!p->cq_entries)
10411                         return -EINVAL;
10412                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
10413                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
10414                                 return -EINVAL;
10415                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
10416                 }
10417                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
10418                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
10419                         return -EINVAL;
10420         } else {
10421                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
10422         }
10423
10424         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
10425         if (!ctx)
10426                 return -ENOMEM;
10427         ctx->compat = in_compat_syscall();
10428         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
10429                 ctx->user = get_uid(current_user());
10430
10431         /*
10432          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
10433          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
10434          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
10435          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
10436          */
10437         mmgrab(current->mm);
10438         ctx->mm_account = current->mm;
10439
10440         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
10441         if (ret)
10442                 goto err;
10443
10444         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
10445         if (ret)
10446                 goto err;
10447         /* always set a rsrc node */
10448         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
10449         if (ret)
10450                 goto err;
10451         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
10452
10453         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
10454         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
10455         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
10456         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
10457         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
10458         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
10459         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
10460         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
10461
10462         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
10463         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
10464         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
10465         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
10466         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
10467         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
10468         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
10469         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
10470
10471         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
10472                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
10473                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
10474                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
10475                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
10476                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS;
10477
10478         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
10479                 ret = -EFAULT;
10480                 goto err;
10481         }
10482
10483         file = io_uring_get_file(ctx);
10484         if (IS_ERR(file)) {
10485                 ret = PTR_ERR(file);
10486                 goto err;
10487         }
10488
10489         /*
10490          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
10491          * having closed it before we finish setup
10492          */
10493         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
10494         if (ret < 0) {
10495                 /* fput will clean it up */
10496                 fput(file);
10497                 return ret;
10498         }
10499
10500         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
10501         return ret;
10502 err:
10503         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
10504         return ret;
10505 }
10506
10507 /*
10508  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
10509  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
10510  * params structure passed in.
10511  */
10512 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
10513 {
10514         struct io_uring_params p;
10515         int i;
10516
10517         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
10518                 return -EFAULT;
10519         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
10520                 if (p.resv[i])
10521                         return -EINVAL;
10522         }
10523
10524         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
10525                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
10526                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
10527                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
10528                 return -EINVAL;
10529
10530         return  io_uring_create(entries, &p, params);
10531 }
10532
10533 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
10534                 struct io_uring_params __user *, params)
10535 {
10536         return io_uring_setup(entries, params);
10537 }
10538
10539 static __cold int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10540                            unsigned nr_args)
10541 {
10542         struct io_uring_probe *p;
10543         size_t size;
10544         int i, ret;
10545
10546         size = struct_size(p, ops, nr_args);
10547         if (size == SIZE_MAX)
10548                 return -EOVERFLOW;
10549         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
10550         if (!p)
10551                 return -ENOMEM;
10552
10553         ret = -EFAULT;
10554         if (copy_from_user(p, arg, size))
10555                 goto out;
10556         ret = -EINVAL;
10557         if (memchr_inv(p, 0, size))
10558                 goto out;
10559
10560         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
10561         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
10562                 nr_args = IORING_OP_LAST;
10563
10564         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
10565                 p->ops[i].op = i;
10566                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
10567                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
10568         }
10569         p->ops_len = i;
10570
10571         ret = 0;
10572         if (copy_to_user(arg, p, size))
10573                 ret = -EFAULT;
10574 out:
10575         kfree(p);
10576         return ret;
10577 }
10578
10579 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
10580 {
10581         const struct cred *creds;
10582         u32 id;
10583         int ret;
10584
10585         creds = get_current_cred();
10586
10587         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
10588                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
10589         if (ret < 0) {
10590                 put_cred(creds);
10591                 return ret;
10592         }
10593         return id;
10594 }
10595
10596 static __cold int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx,
10597                                            void __user *arg, unsigned int nr_args)
10598 {
10599         struct io_uring_restriction *res;
10600         size_t size;
10601         int i, ret;
10602
10603         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
10604         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
10605                 return -EBADFD;
10606
10607         /* We allow only a single restrictions registration */
10608         if (ctx->restrictions.registered)
10609                 return -EBUSY;
10610
10611         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
10612                 return -EINVAL;
10613
10614         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
10615         if (size == SIZE_MAX)
10616                 return -EOVERFLOW;
10617
10618         res = memdup_user(arg, size);
10619         if (IS_ERR(res))
10620                 return PTR_ERR(res);
10621
10622         ret = 0;
10623
10624         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
10625                 switch (res[i].opcode) {
10626                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
10627                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
10628                                 ret = -EINVAL;
10629                                 goto out;
10630                         }
10631
10632                         __set_bit(res[i].register_op,
10633                                   ctx->restrictions.register_op);
10634                         break;
10635                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
10636                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
10637                                 ret = -EINVAL;
10638                                 goto out;
10639                         }
10640
10641                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
10642                         break;
10643                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
10644                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
10645                         break;
10646                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
10647                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
10648                         break;
10649                 default:
10650                         ret = -EINVAL;
10651                         goto out;
10652                 }
10653         }
10654
10655 out:
10656         /* Reset all restrictions if an error happened */
10657         if (ret != 0)
10658                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
10659         else
10660                 ctx->restrictions.registered = true;
10661
10662         kfree(res);
10663         return ret;
10664 }
10665
10666 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
10667 {
10668         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
10669                 return -EBADFD;
10670
10671         if (ctx->restrictions.registered)
10672                 ctx->restricted = 1;
10673
10674         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
10675         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
10676                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
10677         return 0;
10678 }
10679
10680 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
10681                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
10682                                      unsigned nr_args)
10683 {
10684         __u32 tmp;
10685         int err;
10686
10687         if (up->resv)
10688                 return -EINVAL;
10689         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &tmp))
10690                 return -EOVERFLOW;
10691         err = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
10692         if (err)
10693                 return err;
10694
10695         switch (type) {
10696         case IORING_RSRC_FILE:
10697                 return __io_sqe_files_update(ctx, up, nr_args);
10698         case IORING_RSRC_BUFFER:
10699                 return __io_sqe_buffers_update(ctx, up, nr_args);
10700         }
10701         return -EINVAL;
10702 }
10703
10704 static int io_register_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10705                                     unsigned nr_args)
10706 {
10707         struct io_uring_rsrc_update2 up;
10708
10709         if (!nr_args)
10710                 return -EINVAL;
10711         memset(&up, 0, sizeof(up));
10712         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(struct io_uring_rsrc_update)))
10713                 return -EFAULT;
10714         return __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE, &up, nr_args);
10715 }
10716
10717 static int io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10718                                    unsigned size, unsigned type)
10719 {
10720         struct io_uring_rsrc_update2 up;
10721
10722         if (size != sizeof(up))
10723                 return -EINVAL;
10724         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
10725                 return -EFAULT;
10726         if (!up.nr || up.resv)
10727                 return -EINVAL;
10728         return __io_register_rsrc_update(ctx, type, &up, up.nr);
10729 }
10730
10731 static __cold int io_register_rsrc(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10732                             unsigned int size, unsigned int type)
10733 {
10734         struct io_uring_rsrc_register rr;
10735
10736         /* keep it extendible */
10737         if (size != sizeof(rr))
10738                 return -EINVAL;
10739
10740         memset(&rr, 0, sizeof(rr));
10741         if (copy_from_user(&rr, arg, size))
10742                 return -EFAULT;
10743         if (!rr.nr || rr.resv || rr.resv2)
10744                 return -EINVAL;
10745
10746         switch (type) {
10747         case IORING_RSRC_FILE:
10748                 return io_sqe_files_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
10749                                              rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
10750         case IORING_RSRC_BUFFER:
10751                 return io_sqe_buffers_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
10752                                                rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
10753         }
10754         return -EINVAL;
10755 }
10756
10757 static __cold int io_register_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx,
10758                                        void __user *arg, unsigned len)
10759 {
10760         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10761         cpumask_var_t new_mask;
10762         int ret;
10763
10764         if (!tctx || !tctx->io_wq)
10765                 return -EINVAL;
10766
10767         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
10768                 return -ENOMEM;
10769
10770         cpumask_clear(new_mask);
10771         if (len > cpumask_size())
10772                 len = cpumask_size();
10773
10774         if (copy_from_user(new_mask, arg, len)) {
10775                 free_cpumask_var(new_mask);
10776                 return -EFAULT;
10777         }
10778
10779         ret = io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, new_mask);
10780         free_cpumask_var(new_mask);
10781         return ret;
10782 }
10783
10784 static __cold int io_unregister_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx)
10785 {
10786         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10787
10788         if (!tctx || !tctx->io_wq)
10789                 return -EINVAL;
10790
10791         return io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, NULL);
10792 }
10793
10794 static __cold int io_register_iowq_max_workers(struct io_ring_ctx *ctx,
10795                                                void __user *arg)
10796         __must_hold(&ctx->uring_lock)
10797 {
10798         struct io_tctx_node *node;
10799         struct io_uring_task *tctx = NULL;
10800         struct io_sq_data *sqd = NULL;
10801         __u32 new_count[2];
10802         int i, ret;
10803
10804         if (copy_from_user(new_count, arg, sizeof(new_count)))
10805                 return -EFAULT;
10806         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
10807                 if (new_count[i] > INT_MAX)
10808                         return -EINVAL;
10809
10810         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
10811                 sqd = ctx->sq_data;
10812                 if (sqd) {
10813                         /*
10814                          * Observe the correct sqd->lock -> ctx->uring_lock
10815                          * ordering. Fine to drop uring_lock here, we hold
10816                          * a ref to the ctx.
10817                          */
10818                         refcount_inc(&sqd->refs);
10819                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10820                         mutex_lock(&sqd->lock);
10821                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10822                         if (sqd->thread)
10823                                 tctx = sqd->thread->io_uring;
10824                 }
10825         } else {
10826                 tctx = current->io_uring;
10827         }
10828
10829         BUILD_BUG_ON(sizeof(new_count) != sizeof(ctx->iowq_limits));
10830
10831         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
10832                 if (new_count[i])
10833                         ctx->iowq_limits[i] = new_count[i];
10834         ctx->iowq_limits_set = true;
10835
10836         if (tctx && tctx->io_wq) {
10837                 ret = io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
10838                 if (ret)
10839                         goto err;
10840         } else {
10841                 memset(new_count, 0, sizeof(new_count));
10842         }
10843
10844         if (sqd) {
10845                 mutex_unlock(&sqd->lock);
10846                 io_put_sq_data(sqd);
10847         }
10848
10849         if (copy_to_user(arg, new_count, sizeof(new_count)))
10850                 return -EFAULT;
10851
10852         /* that's it for SQPOLL, only the SQPOLL task creates requests */
10853         if (sqd)
10854                 return 0;
10855
10856         /* now propagate the restriction to all registered users */
10857         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
10858                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
10859
10860                 if (WARN_ON_ONCE(!tctx->io_wq))
10861                         continue;
10862
10863                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
10864                         new_count[i] = ctx->iowq_limits[i];
10865                 /* ignore errors, it always returns zero anyway */
10866                 (void)io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
10867         }
10868         return 0;
10869 err:
10870         if (sqd) {
10871                 mutex_unlock(&sqd->lock);
10872                 io_put_sq_data(sqd);
10873         }
10874         return ret;
10875 }
10876
10877 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
10878 {
10879         switch (op) {
10880         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10881         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10882         case IORING_REGISTER_FILES:
10883         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10884         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10885         case IORING_REGISTER_PROBE:
10886         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10887         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10888         case IORING_REGISTER_FILES2:
10889         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10890         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10891         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10892         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
10893         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
10894         case IORING_REGISTER_IOWQ_MAX_WORKERS:
10895                 return false;
10896         default:
10897                 return true;
10898         }
10899 }
10900
10901 static __cold int io_ctx_quiesce(struct io_ring_ctx *ctx)
10902 {
10903         long ret;
10904
10905         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
10906
10907         /*
10908          * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If another
10909          * thread is currently inside io_uring_enter() it might need to grab the
10910          * uring_lock to make progress. If we hold it here across the drain
10911          * wait, then we can deadlock. It's safe to drop the mutex here, since
10912          * no new references will come in after we've killed the percpu ref.
10913          */
10914         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10915         do {
10916                 ret = wait_for_completion_interruptible_timeout(&ctx->ref_comp, HZ);
10917                 if (ret) {
10918                         ret = min(0L, ret);
10919                         break;
10920                 }
10921
10922                 ret = io_run_task_work_sig();
10923                 io_req_caches_free(ctx);
10924         } while (ret >= 0);
10925         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10926
10927         if (ret)
10928                 io_refs_resurrect(&ctx->refs, &ctx->ref_comp);
10929         return ret;
10930 }
10931
10932 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
10933                                void __user *arg, unsigned nr_args)
10934         __releases(ctx->uring_lock)
10935         __acquires(ctx->uring_lock)
10936 {
10937         int ret;
10938
10939         /*
10940          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
10941          * someone else killed the ctx or is already going through
10942          * io_uring_register().
10943          */
10944         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
10945                 return -ENXIO;
10946
10947         if (ctx->restricted) {
10948                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
10949                         return -EINVAL;
10950                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
10951                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
10952                         return -EACCES;
10953         }
10954
10955         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10956                 ret = io_ctx_quiesce(ctx);
10957                 if (ret)
10958                         return ret;
10959         }
10960
10961         switch (opcode) {
10962         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10963                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10964                 break;
10965         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10966                 ret = -EINVAL;
10967                 if (arg || nr_args)
10968                         break;
10969                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
10970                 break;
10971         case IORING_REGISTER_FILES:
10972                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10973                 break;
10974         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10975                 ret = -EINVAL;
10976                 if (arg || nr_args)
10977                         break;
10978                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
10979                 break;
10980         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10981                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
10982                 break;
10983         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
10984         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
10985                 ret = -EINVAL;
10986                 if (nr_args != 1)
10987                         break;
10988                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
10989                 if (ret)
10990                         break;
10991                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
10992                         ctx->eventfd_async = 1;
10993                 else
10994                         ctx->eventfd_async = 0;
10995                 break;
10996         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
10997                 ret = -EINVAL;
10998                 if (arg || nr_args)
10999                         break;
11000                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
11001                 break;
11002         case IORING_REGISTER_PROBE:
11003                 ret = -EINVAL;
11004                 if (!arg || nr_args > 256)
11005                         break;
11006                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
11007                 break;
11008         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
11009                 ret = -EINVAL;
11010                 if (arg || nr_args)
11011                         break;
11012                 ret = io_register_personality(ctx);
11013                 break;
11014         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
11015                 ret = -EINVAL;
11016                 if (arg)
11017                         break;
11018                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
11019                 break;
11020         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
11021                 ret = -EINVAL;
11022                 if (arg || nr_args)
11023                         break;
11024                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
11025                 break;
11026         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
11027                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
11028                 break;
11029         case IORING_REGISTER_FILES2:
11030                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_FILE);
11031                 break;
11032         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
11033                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
11034                                               IORING_RSRC_FILE);
11035                 break;
11036         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
11037                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_BUFFER);
11038                 break;
11039         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
11040                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
11041                                               IORING_RSRC_BUFFER);
11042                 break;
11043         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
11044                 ret = -EINVAL;
11045                 if (!arg || !nr_args)
11046                         break;
11047                 ret = io_register_iowq_aff(ctx, arg, nr_args);
11048                 break;
11049         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
11050                 ret = -EINVAL;
11051                 if (arg || nr_args)
11052                         break;
11053                 ret = io_unregister_iowq_aff(ctx);
11054                 break;
11055         case IORING_REGISTER_IOWQ_MAX_WORKERS:
11056                 ret = -EINVAL;
11057                 if (!arg || nr_args != 2)
11058                         break;
11059                 ret = io_register_iowq_max_workers(ctx, arg);
11060                 break;
11061         default:
11062                 ret = -EINVAL;
11063                 break;
11064         }
11065
11066         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
11067                 /* bring the ctx back to life */
11068                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
11069                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
11070         }
11071         return ret;
11072 }
11073
11074 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
11075                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
11076 {
11077         struct io_ring_ctx *ctx;
11078         long ret = -EBADF;
11079         struct fd f;
11080
11081         f = fdget(fd);
11082         if (!f.file)
11083                 return -EBADF;
11084
11085         ret = -EOPNOTSUPP;
11086         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
11087                 goto out_fput;
11088
11089         ctx = f.file->private_data;
11090
11091         io_run_task_work();
11092
11093         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
11094         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
11095         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
11096         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
11097                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
11098 out_fput:
11099         fdput(f);
11100         return ret;
11101 }
11102
11103 static int __init io_uring_init(void)
11104 {
11105 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
11106         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
11107         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
11108 } while (0)
11109
11110 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
11111         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
11112         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
11113         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
11114         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
11115         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
11116         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
11117         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
11118         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
11119         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
11120         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
11121         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
11122         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
11123         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
11124         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
11125         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
11126         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
11127         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
11128         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
11129         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
11130         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
11131         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
11132         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
11133         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
11134         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
11135         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
11136         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
11137         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
11138         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
11139         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_group);
11140         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
11141         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
11142         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __u32,  file_index);
11143
11144         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
11145                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
11146         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
11147                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
11148
11149         /* ->buf_index is u16 */
11150         BUILD_BUG_ON(IORING_MAX_REG_BUFFERS >= (1u << 16));
11151
11152         /* should fit into one byte */
11153         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
11154         BUILD_BUG_ON(SQE_COMMON_FLAGS >= (1 << 8));
11155         BUILD_BUG_ON((SQE_VALID_FLAGS | SQE_COMMON_FLAGS) != SQE_VALID_FLAGS);
11156
11157         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
11158         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT > 8 * sizeof(int));
11159
11160         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
11161                                 SLAB_ACCOUNT);
11162         return 0;
11163 };
11164 __initcall(io_uring_init);