io_uring: kill io_sq_thread_fork() and return -EOWNERDEAD if the sq_thread is gone
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / io_uring.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
4  * supporting fast/efficient IO.
5  *
6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
7  * the application and kernel side.
8  *
9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
16  * CQ entries.
17  *
18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
23  * head will do).
24  *
25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
28  * between.
29  *
30  * Also see the examples in the liburing library:
31  *
32  *      git://git.kernel.dk/liburing
33  *
34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
38  *
39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
41  */
42 #include <linux/kernel.h>
43 #include <linux/init.h>
44 #include <linux/errno.h>
45 #include <linux/syscalls.h>
46 #include <linux/compat.h>
47 #include <net/compat.h>
48 #include <linux/refcount.h>
49 #include <linux/uio.h>
50 #include <linux/bits.h>
51
52 #include <linux/sched/signal.h>
53 #include <linux/fs.h>
54 #include <linux/file.h>
55 #include <linux/fdtable.h>
56 #include <linux/mm.h>
57 #include <linux/mman.h>
58 #include <linux/percpu.h>
59 #include <linux/slab.h>
60 #include <linux/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/freezer.h>
82
83 #define CREATE_TRACE_POINTS
84 #include <trace/events/io_uring.h>
85
86 #include <uapi/linux/io_uring.h>
87
88 #include "internal.h"
89 #include "io-wq.h"
90
91 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
92 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
93
94 /*
95  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
96  */
97 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
98 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
99 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
100 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
101 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
102                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
103
104 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
105                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
106                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
107
108 struct io_uring {
109         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
110         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
111 };
112
113 /*
114  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
115  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
116  *
117  * The offsets to the member fields are published through struct
118  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
119  */
120 struct io_rings {
121         /*
122          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
123          * masked to get valid indices.
124          *
125          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
126          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
127          * cq ring.
128          */
129         struct io_uring         sq, cq;
130         /*
131          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
132          * ring_entries - 1)
133          */
134         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
135         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
136         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
137         /*
138          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
139          * invalid index stored in array
140          *
141          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
142          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
143          * cached value).
144          *
145          * After a new SQ head value was read by the application this
146          * counter includes all submissions that were dropped reaching
147          * the new SQ head (and possibly more).
148          */
149         u32                     sq_dropped;
150         /*
151          * Runtime SQ flags
152          *
153          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
154          * application.
155          *
156          * The application needs a full memory barrier before checking
157          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
158          */
159         u32                     sq_flags;
160         /*
161          * Runtime CQ flags
162          *
163          * Written by the application, shouldn't be modified by the
164          * kernel.
165          */
166         u32                     cq_flags;
167         /*
168          * Number of completion events lost because the queue was full;
169          * this should be avoided by the application by making sure
170          * there are not more requests pending than there is space in
171          * the completion queue.
172          *
173          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
174          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
175          * cached value).
176          *
177          * As completion events come in out of order this counter is not
178          * ordered with any other data.
179          */
180         u32                     cq_overflow;
181         /*
182          * Ring buffer of completion events.
183          *
184          * The kernel writes completion events fresh every time they are
185          * produced, so the application is allowed to modify pending
186          * entries.
187          */
188         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
189 };
190
191 enum io_uring_cmd_flags {
192         IO_URING_F_NONBLOCK             = 1,
193         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 2,
194 };
195
196 struct io_mapped_ubuf {
197         u64             ubuf;
198         size_t          len;
199         struct          bio_vec *bvec;
200         unsigned int    nr_bvecs;
201         unsigned long   acct_pages;
202 };
203
204 struct io_ring_ctx;
205
206 struct io_rsrc_put {
207         struct list_head list;
208         union {
209                 void *rsrc;
210                 struct file *file;
211         };
212 };
213
214 struct fixed_rsrc_table {
215         struct file             **files;
216 };
217
218 struct fixed_rsrc_ref_node {
219         struct percpu_ref               refs;
220         struct list_head                node;
221         struct list_head                rsrc_list;
222         struct fixed_rsrc_data          *rsrc_data;
223         void                            (*rsrc_put)(struct io_ring_ctx *ctx,
224                                                     struct io_rsrc_put *prsrc);
225         struct llist_node               llist;
226         bool                            done;
227 };
228
229 struct fixed_rsrc_data {
230         struct fixed_rsrc_table         *table;
231         struct io_ring_ctx              *ctx;
232
233         struct fixed_rsrc_ref_node      *node;
234         struct percpu_ref               refs;
235         struct completion               done;
236         bool                            quiesce;
237 };
238
239 struct io_buffer {
240         struct list_head list;
241         __u64 addr;
242         __s32 len;
243         __u16 bid;
244 };
245
246 struct io_restriction {
247         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
248         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
249         u8 sqe_flags_allowed;
250         u8 sqe_flags_required;
251         bool registered;
252 };
253
254 enum {
255         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
256         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
257 };
258
259 struct io_sq_data {
260         refcount_t              refs;
261         struct mutex            lock;
262
263         /* ctx's that are using this sqd */
264         struct list_head        ctx_list;
265         struct list_head        ctx_new_list;
266         struct mutex            ctx_lock;
267
268         struct task_struct      *thread;
269         struct wait_queue_head  wait;
270
271         unsigned                sq_thread_idle;
272         int                     sq_cpu;
273         pid_t                   task_pid;
274
275         unsigned long           state;
276         struct completion       startup;
277         struct completion       parked;
278         struct completion       exited;
279 };
280
281 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
282 #define IO_COMPL_BATCH                  32
283 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
284 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
285
286 struct io_comp_state {
287         struct io_kiocb         *reqs[IO_COMPL_BATCH];
288         unsigned int            nr;
289         unsigned int            locked_free_nr;
290         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
291         struct list_head        free_list;
292         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
293         struct list_head        locked_free_list;
294 };
295
296 struct io_submit_link {
297         struct io_kiocb         *head;
298         struct io_kiocb         *last;
299 };
300
301 struct io_submit_state {
302         struct blk_plug         plug;
303         struct io_submit_link   link;
304
305         /*
306          * io_kiocb alloc cache
307          */
308         void                    *reqs[IO_REQ_CACHE_SIZE];
309         unsigned int            free_reqs;
310
311         bool                    plug_started;
312
313         /*
314          * Batch completion logic
315          */
316         struct io_comp_state    comp;
317
318         /*
319          * File reference cache
320          */
321         struct file             *file;
322         unsigned int            fd;
323         unsigned int            file_refs;
324         unsigned int            ios_left;
325 };
326
327 struct io_ring_ctx {
328         struct {
329                 struct percpu_ref       refs;
330         } ____cacheline_aligned_in_smp;
331
332         struct {
333                 unsigned int            flags;
334                 unsigned int            compat: 1;
335                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
336                 unsigned int            drain_next: 1;
337                 unsigned int            eventfd_async: 1;
338                 unsigned int            restricted: 1;
339
340                 /*
341                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
342                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
343                  *
344                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
345                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
346                  * the queue when needed.
347                  *
348                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
349                  * array.
350                  */
351                 u32                     *sq_array;
352                 unsigned                cached_sq_head;
353                 unsigned                sq_entries;
354                 unsigned                sq_mask;
355                 unsigned                sq_thread_idle;
356                 unsigned                cached_sq_dropped;
357                 unsigned                cached_cq_overflow;
358                 unsigned long           sq_check_overflow;
359
360                 /* hashed buffered write serialization */
361                 struct io_wq_hash       *hash_map;
362
363                 struct list_head        defer_list;
364                 struct list_head        timeout_list;
365                 struct list_head        cq_overflow_list;
366
367                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
368         } ____cacheline_aligned_in_smp;
369
370         struct {
371                 struct mutex            uring_lock;
372                 wait_queue_head_t       wait;
373         } ____cacheline_aligned_in_smp;
374
375         struct io_submit_state          submit_state;
376
377         struct io_rings *rings;
378
379         /* Only used for accounting purposes */
380         struct mm_struct        *mm_account;
381
382         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
383         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
384
385         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
386         struct list_head        sqd_list;
387
388         /*
389          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
390          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
391          * used. Only updated through io_uring_register(2).
392          */
393         struct fixed_rsrc_data  *file_data;
394         unsigned                nr_user_files;
395
396         /* if used, fixed mapped user buffers */
397         unsigned                nr_user_bufs;
398         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
399
400         struct user_struct      *user;
401
402         struct completion       ref_comp;
403         struct completion       sq_thread_comp;
404
405 #if defined(CONFIG_UNIX)
406         struct socket           *ring_sock;
407 #endif
408
409         struct idr              io_buffer_idr;
410
411         struct idr              personality_idr;
412
413         struct {
414                 unsigned                cached_cq_tail;
415                 unsigned                cq_entries;
416                 unsigned                cq_mask;
417                 atomic_t                cq_timeouts;
418                 unsigned                cq_last_tm_flush;
419                 unsigned long           cq_check_overflow;
420                 struct wait_queue_head  cq_wait;
421                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
422                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
423         } ____cacheline_aligned_in_smp;
424
425         struct {
426                 spinlock_t              completion_lock;
427
428                 /*
429                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
430                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
431                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
432                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
433                  */
434                 struct list_head        iopoll_list;
435                 struct hlist_head       *cancel_hash;
436                 unsigned                cancel_hash_bits;
437                 bool                    poll_multi_file;
438
439                 spinlock_t              inflight_lock;
440                 struct list_head        inflight_list;
441         } ____cacheline_aligned_in_smp;
442
443         struct delayed_work             rsrc_put_work;
444         struct llist_head               rsrc_put_llist;
445         struct list_head                rsrc_ref_list;
446         spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
447
448         struct io_restriction           restrictions;
449
450         /* exit task_work */
451         struct callback_head            *exit_task_work;
452
453         struct wait_queue_head          hash_wait;
454
455         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
456         struct work_struct              exit_work;
457         struct list_head                tctx_list;
458 };
459
460 /*
461  * First field must be the file pointer in all the
462  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
463  */
464 struct io_poll_iocb {
465         struct file                     *file;
466         struct wait_queue_head          *head;
467         __poll_t                        events;
468         bool                            done;
469         bool                            canceled;
470         struct wait_queue_entry         wait;
471 };
472
473 struct io_poll_remove {
474         struct file                     *file;
475         u64                             addr;
476 };
477
478 struct io_close {
479         struct file                     *file;
480         int                             fd;
481 };
482
483 struct io_timeout_data {
484         struct io_kiocb                 *req;
485         struct hrtimer                  timer;
486         struct timespec64               ts;
487         enum hrtimer_mode               mode;
488 };
489
490 struct io_accept {
491         struct file                     *file;
492         struct sockaddr __user          *addr;
493         int __user                      *addr_len;
494         int                             flags;
495         unsigned long                   nofile;
496 };
497
498 struct io_sync {
499         struct file                     *file;
500         loff_t                          len;
501         loff_t                          off;
502         int                             flags;
503         int                             mode;
504 };
505
506 struct io_cancel {
507         struct file                     *file;
508         u64                             addr;
509 };
510
511 struct io_timeout {
512         struct file                     *file;
513         u32                             off;
514         u32                             target_seq;
515         struct list_head                list;
516         /* head of the link, used by linked timeouts only */
517         struct io_kiocb                 *head;
518 };
519
520 struct io_timeout_rem {
521         struct file                     *file;
522         u64                             addr;
523
524         /* timeout update */
525         struct timespec64               ts;
526         u32                             flags;
527 };
528
529 struct io_rw {
530         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
531         struct kiocb                    kiocb;
532         u64                             addr;
533         u64                             len;
534 };
535
536 struct io_connect {
537         struct file                     *file;
538         struct sockaddr __user          *addr;
539         int                             addr_len;
540 };
541
542 struct io_sr_msg {
543         struct file                     *file;
544         union {
545                 struct user_msghdr __user *umsg;
546                 void __user             *buf;
547         };
548         int                             msg_flags;
549         int                             bgid;
550         size_t                          len;
551         struct io_buffer                *kbuf;
552 };
553
554 struct io_open {
555         struct file                     *file;
556         int                             dfd;
557         struct filename                 *filename;
558         struct open_how                 how;
559         unsigned long                   nofile;
560 };
561
562 struct io_rsrc_update {
563         struct file                     *file;
564         u64                             arg;
565         u32                             nr_args;
566         u32                             offset;
567 };
568
569 struct io_fadvise {
570         struct file                     *file;
571         u64                             offset;
572         u32                             len;
573         u32                             advice;
574 };
575
576 struct io_madvise {
577         struct file                     *file;
578         u64                             addr;
579         u32                             len;
580         u32                             advice;
581 };
582
583 struct io_epoll {
584         struct file                     *file;
585         int                             epfd;
586         int                             op;
587         int                             fd;
588         struct epoll_event              event;
589 };
590
591 struct io_splice {
592         struct file                     *file_out;
593         struct file                     *file_in;
594         loff_t                          off_out;
595         loff_t                          off_in;
596         u64                             len;
597         unsigned int                    flags;
598 };
599
600 struct io_provide_buf {
601         struct file                     *file;
602         __u64                           addr;
603         __s32                           len;
604         __u32                           bgid;
605         __u16                           nbufs;
606         __u16                           bid;
607 };
608
609 struct io_statx {
610         struct file                     *file;
611         int                             dfd;
612         unsigned int                    mask;
613         unsigned int                    flags;
614         const char __user               *filename;
615         struct statx __user             *buffer;
616 };
617
618 struct io_shutdown {
619         struct file                     *file;
620         int                             how;
621 };
622
623 struct io_rename {
624         struct file                     *file;
625         int                             old_dfd;
626         int                             new_dfd;
627         struct filename                 *oldpath;
628         struct filename                 *newpath;
629         int                             flags;
630 };
631
632 struct io_unlink {
633         struct file                     *file;
634         int                             dfd;
635         int                             flags;
636         struct filename                 *filename;
637 };
638
639 struct io_completion {
640         struct file                     *file;
641         struct list_head                list;
642         int                             cflags;
643 };
644
645 struct io_async_connect {
646         struct sockaddr_storage         address;
647 };
648
649 struct io_async_msghdr {
650         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
651         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
652         struct iovec                    *free_iov;
653         struct sockaddr __user          *uaddr;
654         struct msghdr                   msg;
655         struct sockaddr_storage         addr;
656 };
657
658 struct io_async_rw {
659         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
660         const struct iovec              *free_iovec;
661         struct iov_iter                 iter;
662         size_t                          bytes_done;
663         struct wait_page_queue          wpq;
664 };
665
666 enum {
667         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
668         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
669         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
670         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
671         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
672         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
673
674         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
675         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
676         REQ_F_CUR_POS_BIT,
677         REQ_F_NOWAIT_BIT,
678         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
679         REQ_F_ISREG_BIT,
680         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
681         REQ_F_POLLED_BIT,
682         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
683         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
684         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
685         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
686
687         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
688         __REQ_F_LAST_BIT,
689 };
690
691 enum {
692         /* ctx owns file */
693         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
694         /* drain existing IO first */
695         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
696         /* linked sqes */
697         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
698         /* doesn't sever on completion < 0 */
699         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
700         /* IOSQE_ASYNC */
701         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
702         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
703         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
704
705         /* fail rest of links */
706         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
707         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
708         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
709         /* read/write uses file position */
710         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
711         /* must not punt to workers */
712         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
713         /* has or had linked timeout */
714         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
715         /* regular file */
716         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
717         /* needs cleanup */
718         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
719         /* already went through poll handler */
720         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
721         /* buffer already selected */
722         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
723         /* doesn't need file table for this request */
724         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
725         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
726         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
727         /* completion is deferred through io_comp_state */
728         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
729 };
730
731 struct async_poll {
732         struct io_poll_iocb     poll;
733         struct io_poll_iocb     *double_poll;
734 };
735
736 struct io_task_work {
737         struct io_wq_work_node  node;
738         task_work_func_t        func;
739 };
740
741 /*
742  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
743  * as the first entry in their struct definition. So you can
744  * access the file pointer through any of the sub-structs,
745  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
746  */
747 struct io_kiocb {
748         union {
749                 struct file             *file;
750                 struct io_rw            rw;
751                 struct io_poll_iocb     poll;
752                 struct io_poll_remove   poll_remove;
753                 struct io_accept        accept;
754                 struct io_sync          sync;
755                 struct io_cancel        cancel;
756                 struct io_timeout       timeout;
757                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
758                 struct io_connect       connect;
759                 struct io_sr_msg        sr_msg;
760                 struct io_open          open;
761                 struct io_close         close;
762                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
763                 struct io_fadvise       fadvise;
764                 struct io_madvise       madvise;
765                 struct io_epoll         epoll;
766                 struct io_splice        splice;
767                 struct io_provide_buf   pbuf;
768                 struct io_statx         statx;
769                 struct io_shutdown      shutdown;
770                 struct io_rename        rename;
771                 struct io_unlink        unlink;
772                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
773                 struct io_completion    compl;
774         };
775
776         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
777         void                            *async_data;
778         u8                              opcode;
779         /* polled IO has completed */
780         u8                              iopoll_completed;
781
782         u16                             buf_index;
783         u32                             result;
784
785         struct io_ring_ctx              *ctx;
786         unsigned int                    flags;
787         refcount_t                      refs;
788         struct task_struct              *task;
789         u64                             user_data;
790
791         struct io_kiocb                 *link;
792         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
793
794         /*
795          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
796          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
797          */
798         struct list_head                inflight_entry;
799         union {
800                 struct io_task_work     io_task_work;
801                 struct callback_head    task_work;
802         };
803         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
804         struct hlist_node               hash_node;
805         struct async_poll               *apoll;
806         struct io_wq_work               work;
807 };
808
809 struct io_tctx_node {
810         struct list_head        ctx_node;
811         struct task_struct      *task;
812         struct io_ring_ctx      *ctx;
813 };
814
815 struct io_defer_entry {
816         struct list_head        list;
817         struct io_kiocb         *req;
818         u32                     seq;
819 };
820
821 struct io_op_def {
822         /* needs req->file assigned */
823         unsigned                needs_file : 1;
824         /* hash wq insertion if file is a regular file */
825         unsigned                hash_reg_file : 1;
826         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
827         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
828         /* opcode is not supported by this kernel */
829         unsigned                not_supported : 1;
830         /* set if opcode supports polled "wait" */
831         unsigned                pollin : 1;
832         unsigned                pollout : 1;
833         /* op supports buffer selection */
834         unsigned                buffer_select : 1;
835         /* must always have async data allocated */
836         unsigned                needs_async_data : 1;
837         /* should block plug */
838         unsigned                plug : 1;
839         /* size of async data needed, if any */
840         unsigned short          async_size;
841 };
842
843 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
844         [IORING_OP_NOP] = {},
845         [IORING_OP_READV] = {
846                 .needs_file             = 1,
847                 .unbound_nonreg_file    = 1,
848                 .pollin                 = 1,
849                 .buffer_select          = 1,
850                 .needs_async_data       = 1,
851                 .plug                   = 1,
852                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
853         },
854         [IORING_OP_WRITEV] = {
855                 .needs_file             = 1,
856                 .hash_reg_file          = 1,
857                 .unbound_nonreg_file    = 1,
858                 .pollout                = 1,
859                 .needs_async_data       = 1,
860                 .plug                   = 1,
861                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
862         },
863         [IORING_OP_FSYNC] = {
864                 .needs_file             = 1,
865         },
866         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
867                 .needs_file             = 1,
868                 .unbound_nonreg_file    = 1,
869                 .pollin                 = 1,
870                 .plug                   = 1,
871                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
872         },
873         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
874                 .needs_file             = 1,
875                 .hash_reg_file          = 1,
876                 .unbound_nonreg_file    = 1,
877                 .pollout                = 1,
878                 .plug                   = 1,
879                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
880         },
881         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
882                 .needs_file             = 1,
883                 .unbound_nonreg_file    = 1,
884         },
885         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
886         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
887                 .needs_file             = 1,
888         },
889         [IORING_OP_SENDMSG] = {
890                 .needs_file             = 1,
891                 .unbound_nonreg_file    = 1,
892                 .pollout                = 1,
893                 .needs_async_data       = 1,
894                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
895         },
896         [IORING_OP_RECVMSG] = {
897                 .needs_file             = 1,
898                 .unbound_nonreg_file    = 1,
899                 .pollin                 = 1,
900                 .buffer_select          = 1,
901                 .needs_async_data       = 1,
902                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
903         },
904         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
905                 .needs_async_data       = 1,
906                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
907         },
908         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
909                 /* used by timeout updates' prep() */
910         },
911         [IORING_OP_ACCEPT] = {
912                 .needs_file             = 1,
913                 .unbound_nonreg_file    = 1,
914                 .pollin                 = 1,
915         },
916         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
917         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
918                 .needs_async_data       = 1,
919                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
920         },
921         [IORING_OP_CONNECT] = {
922                 .needs_file             = 1,
923                 .unbound_nonreg_file    = 1,
924                 .pollout                = 1,
925                 .needs_async_data       = 1,
926                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
927         },
928         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
929                 .needs_file             = 1,
930         },
931         [IORING_OP_OPENAT] = {},
932         [IORING_OP_CLOSE] = {},
933         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
934         [IORING_OP_STATX] = {},
935         [IORING_OP_READ] = {
936                 .needs_file             = 1,
937                 .unbound_nonreg_file    = 1,
938                 .pollin                 = 1,
939                 .buffer_select          = 1,
940                 .plug                   = 1,
941                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
942         },
943         [IORING_OP_WRITE] = {
944                 .needs_file             = 1,
945                 .unbound_nonreg_file    = 1,
946                 .pollout                = 1,
947                 .plug                   = 1,
948                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
949         },
950         [IORING_OP_FADVISE] = {
951                 .needs_file             = 1,
952         },
953         [IORING_OP_MADVISE] = {},
954         [IORING_OP_SEND] = {
955                 .needs_file             = 1,
956                 .unbound_nonreg_file    = 1,
957                 .pollout                = 1,
958         },
959         [IORING_OP_RECV] = {
960                 .needs_file             = 1,
961                 .unbound_nonreg_file    = 1,
962                 .pollin                 = 1,
963                 .buffer_select          = 1,
964         },
965         [IORING_OP_OPENAT2] = {
966         },
967         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
968                 .unbound_nonreg_file    = 1,
969         },
970         [IORING_OP_SPLICE] = {
971                 .needs_file             = 1,
972                 .hash_reg_file          = 1,
973                 .unbound_nonreg_file    = 1,
974         },
975         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
976         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
977         [IORING_OP_TEE] = {
978                 .needs_file             = 1,
979                 .hash_reg_file          = 1,
980                 .unbound_nonreg_file    = 1,
981         },
982         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
983                 .needs_file             = 1,
984         },
985         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
986         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
987 };
988
989 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index);
990 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
991                                          struct task_struct *task,
992                                          struct files_struct *files);
993 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_ring_ctx *ctx);
994 static void destroy_fixed_rsrc_ref_node(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node);
995 static struct fixed_rsrc_ref_node *alloc_fixed_rsrc_ref_node(
996                         struct io_ring_ctx *ctx);
997 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
998
999 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req);
1000 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
1001 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1002 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
1003 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
1004 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1005 static void io_put_task(struct task_struct *task, int nr);
1006 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req);
1007 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1008 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1009 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1010 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
1011                                  struct io_uring_rsrc_update *ip,
1012                                  unsigned nr_args);
1013 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1014 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
1015                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1016 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1017 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1018
1019 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
1020                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock);
1021 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
1022                              const struct iovec *fast_iov,
1023                              struct iov_iter *iter, bool force);
1024 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1025 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
1026                                         struct io_ring_ctx *ctx);
1027
1028 static struct kmem_cache *req_cachep;
1029
1030 static const struct file_operations io_uring_fops;
1031
1032 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1033 {
1034 #if defined(CONFIG_UNIX)
1035         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1036                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1037
1038                 return ctx->ring_sock->sk;
1039         }
1040 #endif
1041         return NULL;
1042 }
1043 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1044
1045 #define io_for_each_link(pos, head) \
1046         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1047
1048 static inline void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
1049 {
1050         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED))
1051                 __io_clean_op(req);
1052 }
1053
1054 static inline void io_set_resource_node(struct io_kiocb *req)
1055 {
1056         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1057
1058         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1059                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->file_data->node->refs;
1060                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1061         }
1062 }
1063
1064 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head,
1065                           struct task_struct *task,
1066                           struct files_struct *files)
1067 {
1068         struct io_kiocb *req;
1069
1070         if (task && head->task != task) {
1071                 /* in terms of cancelation, always match if req task is dead */
1072                 if (head->task->flags & PF_EXITING)
1073                         return true;
1074                 return false;
1075         }
1076         if (!files)
1077                 return true;
1078
1079         io_for_each_link(req, head) {
1080                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1081                         return true;
1082                 if (req->task->files == files)
1083                         return true;
1084         }
1085         return false;
1086 }
1087
1088 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1089 {
1090         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1091                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1092 }
1093
1094 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1095 {
1096         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1097
1098         complete(&ctx->ref_comp);
1099 }
1100
1101 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1102 {
1103         return !req->timeout.off;
1104 }
1105
1106 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1107 {
1108         struct io_ring_ctx *ctx;
1109         int hash_bits;
1110
1111         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1112         if (!ctx)
1113                 return NULL;
1114
1115         /*
1116          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1117          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1118          */
1119         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1120         hash_bits -= 5;
1121         if (hash_bits <= 0)
1122                 hash_bits = 1;
1123         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1124         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1125                                         GFP_KERNEL);
1126         if (!ctx->cancel_hash)
1127                 goto err;
1128         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1129
1130         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1131                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1132                 goto err;
1133
1134         ctx->flags = p->flags;
1135         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1136         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1137         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1138         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1139         init_completion(&ctx->ref_comp);
1140         init_completion(&ctx->sq_thread_comp);
1141         idr_init(&ctx->io_buffer_idr);
1142         idr_init(&ctx->personality_idr);
1143         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1144         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1145         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1146         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1147         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1148         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1149         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1150         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1151         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1152         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1153         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1154         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1155         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1156         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.free_list);
1157         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.locked_free_list);
1158         return ctx;
1159 err:
1160         kfree(ctx->cancel_hash);
1161         kfree(ctx);
1162         return NULL;
1163 }
1164
1165 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1166 {
1167         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1168                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1169
1170                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1171                                 + READ_ONCE(ctx->cached_cq_overflow);
1172         }
1173
1174         return false;
1175 }
1176
1177 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1178 {
1179         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1180
1181         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1182                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1183
1184                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
1185                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
1186                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
1187         }
1188 }
1189
1190 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1191 {
1192         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1193         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1194
1195         if (!req->work.creds)
1196                 req->work.creds = get_current_cred();
1197
1198         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1199                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1200
1201         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1202                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1203                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1204         } else {
1205                 if (def->unbound_nonreg_file)
1206                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1207         }
1208 }
1209
1210 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1211 {
1212         struct io_kiocb *cur;
1213
1214         io_for_each_link(cur, req)
1215                 io_prep_async_work(cur);
1216 }
1217
1218 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1219 {
1220         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1221         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1222         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1223
1224         BUG_ON(!tctx);
1225         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1226
1227         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1228                                         &req->work, req->flags);
1229         /* init ->work of the whole link before punting */
1230         io_prep_async_link(req);
1231         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1232         if (link)
1233                 io_queue_linked_timeout(link);
1234 }
1235
1236 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
1237 {
1238         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1239         int ret;
1240
1241         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1242         if (ret != -1) {
1243                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1244                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1245                 list_del_init(&req->timeout.list);
1246                 io_cqring_fill_event(req, 0);
1247                 io_put_req_deferred(req, 1);
1248         }
1249 }
1250
1251 /*
1252  * Returns true if we found and killed one or more timeouts
1253  */
1254 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
1255                              struct files_struct *files)
1256 {
1257         struct io_kiocb *req, *tmp;
1258         int canceled = 0;
1259
1260         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1261         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
1262                 if (io_match_task(req, tsk, files)) {
1263                         io_kill_timeout(req);
1264                         canceled++;
1265                 }
1266         }
1267         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1268         return canceled != 0;
1269 }
1270
1271 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1272 {
1273         do {
1274                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1275                                                 struct io_defer_entry, list);
1276
1277                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1278                         break;
1279                 list_del_init(&de->list);
1280                 io_req_task_queue(de->req);
1281                 kfree(de);
1282         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1283 }
1284
1285 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1286 {
1287         u32 seq;
1288
1289         if (list_empty(&ctx->timeout_list))
1290                 return;
1291
1292         seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1293
1294         do {
1295                 u32 events_needed, events_got;
1296                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1297                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1298
1299                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1300                         break;
1301
1302                 /*
1303                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1304                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1305                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1306                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1307                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1308                  */
1309                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1310                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1311                 if (events_got < events_needed)
1312                         break;
1313
1314                 list_del_init(&req->timeout.list);
1315                 io_kill_timeout(req);
1316         } while (!list_empty(&ctx->timeout_list));
1317
1318         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1319 }
1320
1321 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1322 {
1323         io_flush_timeouts(ctx);
1324
1325         /* order cqe stores with ring update */
1326         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1327
1328         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1329                 __io_queue_deferred(ctx);
1330 }
1331
1332 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1333 {
1334         struct io_rings *r = ctx->rings;
1335
1336         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == r->sq_ring_entries;
1337 }
1338
1339 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1340 {
1341         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1342 }
1343
1344 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1345 {
1346         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1347         unsigned tail;
1348
1349         /*
1350          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1351          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1352          * fill the cq entry
1353          */
1354         if (__io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1355                 return NULL;
1356
1357         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1358         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1359 }
1360
1361 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1362 {
1363         if (!ctx->cq_ev_fd)
1364                 return false;
1365         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1366                 return false;
1367         if (!ctx->eventfd_async)
1368                 return true;
1369         return io_wq_current_is_worker();
1370 }
1371
1372 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1373 {
1374         /* see waitqueue_active() comment */
1375         smp_mb();
1376
1377         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1378                 wake_up(&ctx->wait);
1379         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1380                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1381         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1382                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1383         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1384                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1385                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1386         }
1387 }
1388
1389 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1390 {
1391         /* see waitqueue_active() comment */
1392         smp_mb();
1393
1394         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1395                 if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1396                         wake_up(&ctx->wait);
1397         }
1398         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1399                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1400         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1401                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1402                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1403         }
1404 }
1405
1406 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1407 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1408                                        struct task_struct *tsk,
1409                                        struct files_struct *files)
1410 {
1411         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1412         struct io_kiocb *req, *tmp;
1413         struct io_uring_cqe *cqe;
1414         unsigned long flags;
1415         bool all_flushed, posted;
1416         LIST_HEAD(list);
1417
1418         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1419                 return false;
1420
1421         posted = false;
1422         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1423         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->cq_overflow_list, compl.list) {
1424                 if (!io_match_task(req, tsk, files))
1425                         continue;
1426
1427                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1428                 if (!cqe && !force)
1429                         break;
1430
1431                 list_move(&req->compl.list, &list);
1432                 if (cqe) {
1433                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1434                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1435                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->compl.cflags);
1436                 } else {
1437                         ctx->cached_cq_overflow++;
1438                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1439                                    ctx->cached_cq_overflow);
1440                 }
1441                 posted = true;
1442         }
1443
1444         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1445         if (all_flushed) {
1446                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1447                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1448                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1449         }
1450
1451         if (posted)
1452                 io_commit_cqring(ctx);
1453         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1454         if (posted)
1455                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1456
1457         while (!list_empty(&list)) {
1458                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, compl.list);
1459                 list_del(&req->compl.list);
1460                 io_put_req(req);
1461         }
1462
1463         return all_flushed;
1464 }
1465
1466 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1467                                      struct task_struct *tsk,
1468                                      struct files_struct *files)
1469 {
1470         bool ret = true;
1471
1472         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1473                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1474                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1475                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1476                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, force, tsk, files);
1477                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1478                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1479         }
1480
1481         return ret;
1482 }
1483
1484 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1485 {
1486         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1487         struct io_uring_cqe *cqe;
1488
1489         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1490
1491         /*
1492          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1493          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1494          * the ring.
1495          */
1496         cqe = io_get_cqring(ctx);
1497         if (likely(cqe)) {
1498                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1499                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1500                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1501         } else if (ctx->cq_overflow_flushed ||
1502                    atomic_read(&req->task->io_uring->in_idle)) {
1503                 /*
1504                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1505                  * then we cannot store the request for later flushing, we need
1506                  * to drop it on the floor.
1507                  */
1508                 ctx->cached_cq_overflow++;
1509                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow, ctx->cached_cq_overflow);
1510         } else {
1511                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1512                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1513                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1514                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1515                 }
1516                 io_clean_op(req);
1517                 req->result = res;
1518                 req->compl.cflags = cflags;
1519                 refcount_inc(&req->refs);
1520                 list_add_tail(&req->compl.list, &ctx->cq_overflow_list);
1521         }
1522 }
1523
1524 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1525 {
1526         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1527 }
1528
1529 static inline void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1530                                         unsigned int cflags)
1531 {
1532         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1533         unsigned long flags;
1534
1535         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1536         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1537         io_commit_cqring(ctx);
1538         /*
1539          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1540          * free_list cache.
1541          */
1542         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
1543                 struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
1544
1545                 io_dismantle_req(req);
1546                 io_put_task(req->task, 1);
1547                 list_add(&req->compl.list, &cs->locked_free_list);
1548                 cs->locked_free_nr++;
1549         } else
1550                 req = NULL;
1551         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1552
1553         io_cqring_ev_posted(ctx);
1554         if (req) {
1555                 io_queue_next(req);
1556                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1557         }
1558 }
1559
1560 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1561                                   unsigned int cflags)
1562 {
1563         io_clean_op(req);
1564         req->result = res;
1565         req->compl.cflags = cflags;
1566         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1567 }
1568
1569 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1570                                      long res, unsigned cflags)
1571 {
1572         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1573                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1574         else
1575                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1576 }
1577
1578 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1579 {
1580         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1581 }
1582
1583 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1584 {
1585         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1586         struct io_comp_state *cs = &state->comp;
1587         struct io_kiocb *req = NULL;
1588
1589         /*
1590          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1591          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1592          * side cache.
1593          */
1594         if (READ_ONCE(cs->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH) {
1595                 spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1596                 list_splice_init(&cs->locked_free_list, &cs->free_list);
1597                 cs->locked_free_nr = 0;
1598                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1599         }
1600
1601         while (!list_empty(&cs->free_list)) {
1602                 req = list_first_entry(&cs->free_list, struct io_kiocb,
1603                                         compl.list);
1604                 list_del(&req->compl.list);
1605                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
1606                 if (state->free_reqs == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1607                         break;
1608         }
1609
1610         return req != NULL;
1611 }
1612
1613 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1614 {
1615         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1616
1617         BUILD_BUG_ON(IO_REQ_ALLOC_BATCH > ARRAY_SIZE(state->reqs));
1618
1619         if (!state->free_reqs) {
1620                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1621                 int ret;
1622
1623                 if (io_flush_cached_reqs(ctx))
1624                         goto got_req;
1625
1626                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1627                                             state->reqs);
1628
1629                 /*
1630                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1631                  * retry single alloc to be on the safe side.
1632                  */
1633                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1634                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1635                         if (!state->reqs[0])
1636                                 return NULL;
1637                         ret = 1;
1638                 }
1639                 state->free_reqs = ret;
1640         }
1641 got_req:
1642         state->free_reqs--;
1643         return state->reqs[state->free_reqs];
1644 }
1645
1646 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1647                           bool fixed)
1648 {
1649         if (!fixed)
1650                 fput(file);
1651 }
1652
1653 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1654 {
1655         io_clean_op(req);
1656
1657         if (req->async_data)
1658                 kfree(req->async_data);
1659         if (req->file)
1660                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1661         if (req->fixed_rsrc_refs)
1662                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1663         if (req->work.creds) {
1664                 put_cred(req->work.creds);
1665                 req->work.creds = NULL;
1666         }
1667
1668         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1669                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1670                 unsigned long flags;
1671
1672                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1673                 list_del(&req->inflight_entry);
1674                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1675                 req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
1676         }
1677 }
1678
1679 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1680 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1681 {
1682         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1683
1684         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1685         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1686                 wake_up(&tctx->wait);
1687         put_task_struct_many(task, nr);
1688 }
1689
1690 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1691 {
1692         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1693
1694         io_dismantle_req(req);
1695         io_put_task(req->task, 1);
1696
1697         kmem_cache_free(req_cachep, req);
1698         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1699 }
1700
1701 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
1702 {
1703         struct io_kiocb *nxt = req->link;
1704
1705         req->link = nxt->link;
1706         nxt->link = NULL;
1707 }
1708
1709 static void io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1710 {
1711         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1712         struct io_kiocb *link;
1713         bool cancelled = false;
1714         unsigned long flags;
1715
1716         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1717         link = req->link;
1718
1719         /*
1720          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1721          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1722          */
1723         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1724                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1725                 int ret;
1726
1727                 io_remove_next_linked(req);
1728                 link->timeout.head = NULL;
1729                 ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1730                 if (ret != -1) {
1731                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1732                         io_commit_cqring(ctx);
1733                         cancelled = true;
1734                 }
1735         }
1736         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1737         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1738
1739         if (cancelled) {
1740                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1741                 io_put_req(link);
1742         }
1743 }
1744
1745
1746 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1747 {
1748         struct io_kiocb *link, *nxt;
1749         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1750         unsigned long flags;
1751
1752         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1753         link = req->link;
1754         req->link = NULL;
1755
1756         while (link) {
1757                 nxt = link->link;
1758                 link->link = NULL;
1759
1760                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1761                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1762
1763                 io_put_req_deferred(link, 2);
1764                 link = nxt;
1765         }
1766         io_commit_cqring(ctx);
1767         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1768
1769         io_cqring_ev_posted(ctx);
1770 }
1771
1772 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1773 {
1774         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
1775                 io_kill_linked_timeout(req);
1776
1777         /*
1778          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1779          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1780          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1781          * of the chain.
1782          */
1783         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK))) {
1784                 struct io_kiocb *nxt = req->link;
1785
1786                 req->link = NULL;
1787                 return nxt;
1788         }
1789         io_fail_links(req);
1790         return NULL;
1791 }
1792
1793 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1794 {
1795         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
1796                 return NULL;
1797         return __io_req_find_next(req);
1798 }
1799
1800 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx)
1801 {
1802         if (!ctx)
1803                 return;
1804         if (ctx->submit_state.comp.nr) {
1805                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1806                 io_submit_flush_completions(&ctx->submit_state.comp, ctx);
1807                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1808         }
1809         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1810 }
1811
1812 static bool __tctx_task_work(struct io_uring_task *tctx)
1813 {
1814         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1815         struct io_wq_work_list list;
1816         struct io_wq_work_node *node;
1817
1818         if (wq_list_empty(&tctx->task_list))
1819                 return false;
1820
1821         spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
1822         list = tctx->task_list;
1823         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
1824         spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1825
1826         node = list.first;
1827         while (node) {
1828                 struct io_wq_work_node *next = node->next;
1829                 struct io_kiocb *req;
1830
1831                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1832                 if (req->ctx != ctx) {
1833                         ctx_flush_and_put(ctx);
1834                         ctx = req->ctx;
1835                         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1836                 }
1837
1838                 req->task_work.func(&req->task_work);
1839                 node = next;
1840         }
1841
1842         ctx_flush_and_put(ctx);
1843         return list.first != NULL;
1844 }
1845
1846 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1847 {
1848         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task, task_work);
1849
1850         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1851
1852         while (__tctx_task_work(tctx))
1853                 cond_resched();
1854 }
1855
1856 static int io_task_work_add(struct task_struct *tsk, struct io_kiocb *req,
1857                             enum task_work_notify_mode notify)
1858 {
1859         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
1860         struct io_wq_work_node *node, *prev;
1861         unsigned long flags;
1862         int ret;
1863
1864         WARN_ON_ONCE(!tctx);
1865
1866         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1867         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
1868         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1869
1870         /* task_work already pending, we're done */
1871         if (test_bit(0, &tctx->task_state) ||
1872             test_and_set_bit(0, &tctx->task_state))
1873                 return 0;
1874
1875         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify))
1876                 return 0;
1877
1878         /*
1879          * Slow path - we failed, find and delete work. if the work is not
1880          * in the list, it got run and we're fine.
1881          */
1882         ret = 0;
1883         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1884         wq_list_for_each(node, prev, &tctx->task_list) {
1885                 if (&req->io_task_work.node == node) {
1886                         wq_list_del(&tctx->task_list, node, prev);
1887                         ret = 1;
1888                         break;
1889                 }
1890         }
1891         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1892         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1893         return ret;
1894 }
1895
1896 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
1897 {
1898         struct task_struct *tsk = req->task;
1899         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1900         enum task_work_notify_mode notify;
1901         int ret;
1902
1903         if (tsk->flags & PF_EXITING)
1904                 return -ESRCH;
1905
1906         /*
1907          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
1908          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
1909          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
1910          * will do the job.
1911          */
1912         notify = TWA_NONE;
1913         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
1914                 notify = TWA_SIGNAL;
1915
1916         ret = io_task_work_add(tsk, req, notify);
1917         if (!ret)
1918                 wake_up_process(tsk);
1919
1920         return ret;
1921 }
1922
1923 static void io_req_task_work_add_fallback(struct io_kiocb *req,
1924                                           task_work_func_t cb)
1925 {
1926         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1927         struct callback_head *head;
1928
1929         init_task_work(&req->task_work, cb);
1930         do {
1931                 head = READ_ONCE(ctx->exit_task_work);
1932                 req->task_work.next = head;
1933         } while (cmpxchg(&ctx->exit_task_work, head, &req->task_work) != head);
1934 }
1935
1936 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
1937 {
1938         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1939
1940         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1941         io_cqring_fill_event(req, error);
1942         io_commit_cqring(ctx);
1943         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1944
1945         io_cqring_ev_posted(ctx);
1946         req_set_fail_links(req);
1947         io_double_put_req(req);
1948 }
1949
1950 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
1951 {
1952         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1953         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1954
1955         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1956         __io_req_task_cancel(req, req->result);
1957         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1958         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1959 }
1960
1961 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
1962 {
1963         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1964
1965         /* ctx stays valid until unlock, even if we drop all ours ctx->refs */
1966         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1967         if (!(current->flags & PF_EXITING) && !current->in_execve)
1968                 __io_queue_sqe(req);
1969         else
1970                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
1971         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1972 }
1973
1974 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
1975 {
1976         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1977
1978         __io_req_task_submit(req);
1979 }
1980
1981 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
1982 {
1983         int ret;
1984
1985         req->task_work.func = io_req_task_submit;
1986         ret = io_req_task_work_add(req);
1987         if (unlikely(ret)) {
1988                 req->result = -ECANCELED;
1989                 percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
1990                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
1991         }
1992 }
1993
1994 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
1995 {
1996         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
1997         req->result = ret;
1998         req->task_work.func = io_req_task_cancel;
1999
2000         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2001                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
2002 }
2003
2004 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2005 {
2006         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2007
2008         if (nxt)
2009                 io_req_task_queue(nxt);
2010 }
2011
2012 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2013 {
2014         io_queue_next(req);
2015         __io_free_req(req);
2016 }
2017
2018 struct req_batch {
2019         struct task_struct      *task;
2020         int                     task_refs;
2021         int                     ctx_refs;
2022 };
2023
2024 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2025 {
2026         rb->task_refs = 0;
2027         rb->ctx_refs = 0;
2028         rb->task = NULL;
2029 }
2030
2031 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2032                                      struct req_batch *rb)
2033 {
2034         if (rb->task)
2035                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2036         if (rb->ctx_refs)
2037                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2038 }
2039
2040 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2041                               struct io_submit_state *state)
2042 {
2043         io_queue_next(req);
2044
2045         if (req->task != rb->task) {
2046                 if (rb->task)
2047                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2048                 rb->task = req->task;
2049                 rb->task_refs = 0;
2050         }
2051         rb->task_refs++;
2052         rb->ctx_refs++;
2053
2054         io_dismantle_req(req);
2055         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2056                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2057         else
2058                 list_add(&req->compl.list, &state->comp.free_list);
2059 }
2060
2061 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
2062                                         struct io_ring_ctx *ctx)
2063 {
2064         int i, nr = cs->nr;
2065         struct io_kiocb *req;
2066         struct req_batch rb;
2067
2068         io_init_req_batch(&rb);
2069         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2070         for (i = 0; i < nr; i++) {
2071                 req = cs->reqs[i];
2072                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
2073         }
2074         io_commit_cqring(ctx);
2075         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2076
2077         io_cqring_ev_posted(ctx);
2078         for (i = 0; i < nr; i++) {
2079                 req = cs->reqs[i];
2080
2081                 /* submission and completion refs */
2082                 if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2083                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2084         }
2085
2086         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2087         cs->nr = 0;
2088 }
2089
2090 /*
2091  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2092  * was the last reference to this request.
2093  */
2094 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2095 {
2096         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2097
2098         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
2099                 nxt = io_req_find_next(req);
2100                 __io_free_req(req);
2101         }
2102         return nxt;
2103 }
2104
2105 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2106 {
2107         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2108                 io_free_req(req);
2109 }
2110
2111 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2112 {
2113         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2114
2115         io_free_req(req);
2116 }
2117
2118 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2119 {
2120         int ret;
2121
2122         req->task_work.func = io_put_req_deferred_cb;
2123         ret = io_req_task_work_add(req);
2124         if (unlikely(ret))
2125                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_put_req_deferred_cb);
2126 }
2127
2128 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2129 {
2130         if (refcount_sub_and_test(refs, &req->refs))
2131                 io_free_req_deferred(req);
2132 }
2133
2134 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
2135 {
2136         /* drop both submit and complete references */
2137         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2138                 io_free_req(req);
2139 }
2140
2141 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2142 {
2143         /* See comment at the top of this file */
2144         smp_rmb();
2145         return __io_cqring_events(ctx);
2146 }
2147
2148 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2149 {
2150         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2151
2152         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2153         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2154 }
2155
2156 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2157 {
2158         unsigned int cflags;
2159
2160         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2161         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2162         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2163         kfree(kbuf);
2164         return cflags;
2165 }
2166
2167 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2168 {
2169         struct io_buffer *kbuf;
2170
2171         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2172         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2173 }
2174
2175 static inline bool io_run_task_work(void)
2176 {
2177         /*
2178          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2179          * not add work to such a task.
2180          */
2181         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2182                 return false;
2183         if (current->task_works) {
2184                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2185                 task_work_run();
2186                 return true;
2187         }
2188
2189         return false;
2190 }
2191
2192 /*
2193  * Find and free completed poll iocbs
2194  */
2195 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2196                                struct list_head *done)
2197 {
2198         struct req_batch rb;
2199         struct io_kiocb *req;
2200
2201         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2202         smp_rmb();
2203
2204         io_init_req_batch(&rb);
2205         while (!list_empty(done)) {
2206                 int cflags = 0;
2207
2208                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2209                 list_del(&req->inflight_entry);
2210
2211                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
2212                         req->iopoll_completed = 0;
2213                         if (io_rw_reissue(req))
2214                                 continue;
2215                 }
2216
2217                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2218                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2219
2220                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2221                 (*nr_events)++;
2222
2223                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2224                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2225         }
2226
2227         io_commit_cqring(ctx);
2228         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2229         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2230 }
2231
2232 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2233                         long min)
2234 {
2235         struct io_kiocb *req, *tmp;
2236         LIST_HEAD(done);
2237         bool spin;
2238         int ret;
2239
2240         /*
2241          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2242          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2243          */
2244         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2245
2246         ret = 0;
2247         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2248                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2249
2250                 /*
2251                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2252                  * If we find a request that requires polling, break out
2253                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2254                  */
2255                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2256                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2257                         continue;
2258                 }
2259                 if (!list_empty(&done))
2260                         break;
2261
2262                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2263                 if (ret < 0)
2264                         break;
2265
2266                 /* iopoll may have completed current req */
2267                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2268                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2269
2270                 if (ret && spin)
2271                         spin = false;
2272                 ret = 0;
2273         }
2274
2275         if (!list_empty(&done))
2276                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2277
2278         return ret;
2279 }
2280
2281 /*
2282  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2283  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2284  * as a non-spinning completion check.
2285  */
2286 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2287                                 long min)
2288 {
2289         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2290                 int ret;
2291
2292                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2293                 if (ret < 0)
2294                         return ret;
2295                 if (*nr_events >= min)
2296                         return 0;
2297         }
2298
2299         return 1;
2300 }
2301
2302 /*
2303  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2304  * find and complete them.
2305  */
2306 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2307 {
2308         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2309                 return;
2310
2311         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2312         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2313                 unsigned int nr_events = 0;
2314
2315                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2316
2317                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2318                 if (nr_events == 0)
2319                         break;
2320                 /*
2321                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2322                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2323                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2324                  */
2325                 if (need_resched()) {
2326                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2327                         cond_resched();
2328                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2329                 }
2330         }
2331         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2332 }
2333
2334 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2335 {
2336         unsigned int nr_events = 0;
2337         int iters = 0, ret = 0;
2338
2339         /*
2340          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2341          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2342          * that got punted to a workqueue.
2343          */
2344         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2345         do {
2346                 /*
2347                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2348                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2349                  * already triggered a CQE (eg in error).
2350                  */
2351                 if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
2352                         __io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
2353                 if (io_cqring_events(ctx))
2354                         break;
2355
2356                 /*
2357                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2358                  * application entering polling for a command before it gets
2359                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2360                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2361                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2362                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2363                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2364                  * very same mutex.
2365                  */
2366                 if (!(++iters & 7)) {
2367                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2368                         io_run_task_work();
2369                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2370                 }
2371
2372                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2373                 if (ret <= 0)
2374                         break;
2375                 ret = 0;
2376         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2377
2378         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2379         return ret;
2380 }
2381
2382 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2383 {
2384         /*
2385          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2386          * thread.
2387          */
2388         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2389                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2390
2391                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2392         }
2393         file_end_write(req->file);
2394 }
2395
2396 #ifdef CONFIG_BLOCK
2397 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2398 {
2399         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2400         int rw, ret;
2401         struct iov_iter iter;
2402
2403         /* already prepared */
2404         if (req->async_data)
2405                 return true;
2406
2407         switch (req->opcode) {
2408         case IORING_OP_READV:
2409         case IORING_OP_READ_FIXED:
2410         case IORING_OP_READ:
2411                 rw = READ;
2412                 break;
2413         case IORING_OP_WRITEV:
2414         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2415         case IORING_OP_WRITE:
2416                 rw = WRITE;
2417                 break;
2418         default:
2419                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2420                                 req->opcode);
2421                 return false;
2422         }
2423
2424         ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2425         if (ret < 0)
2426                 return false;
2427         return !io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, &iter, false);
2428 }
2429
2430 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2431 {
2432         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2433         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2434
2435         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2436                 return false;
2437         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2438             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2439                 return false;
2440         /*
2441          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2442          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2443          * -EAGAIN.
2444          */
2445         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2446                 return false;
2447         return true;
2448 }
2449 #endif
2450
2451 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req)
2452 {
2453 #ifdef CONFIG_BLOCK
2454         if (!io_rw_should_reissue(req))
2455                 return false;
2456
2457         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2458
2459         if (io_resubmit_prep(req)) {
2460                 refcount_inc(&req->refs);
2461                 io_queue_async_work(req);
2462                 return true;
2463         }
2464         req_set_fail_links(req);
2465 #endif
2466         return false;
2467 }
2468
2469 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2470                              unsigned int issue_flags)
2471 {
2472         int cflags = 0;
2473
2474         if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) && io_rw_reissue(req))
2475                 return;
2476         if (res != req->result)
2477                 req_set_fail_links(req);
2478
2479         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2480                 kiocb_end_write(req);
2481         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2482                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2483         __io_req_complete(req, issue_flags, res, cflags);
2484 }
2485
2486 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2487 {
2488         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2489
2490         __io_complete_rw(req, res, res2, 0);
2491 }
2492
2493 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2494 {
2495         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2496
2497 #ifdef CONFIG_BLOCK
2498         /* Rewind iter, if we have one. iopoll path resubmits as usual */
2499         if (res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req)) {
2500                 struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2501
2502                 if (rw)
2503                         iov_iter_revert(&rw->iter,
2504                                         req->result - iov_iter_count(&rw->iter));
2505                 else if (!io_resubmit_prep(req))
2506                         res = -EIO;
2507         }
2508 #endif
2509
2510         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2511                 kiocb_end_write(req);
2512
2513         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2514                 req_set_fail_links(req);
2515
2516         WRITE_ONCE(req->result, res);
2517         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2518         smp_wmb();
2519         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2520 }
2521
2522 /*
2523  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2524  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2525  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2526  * accessing the kiocb cookie.
2527  */
2528 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, bool in_async)
2529 {
2530         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2531
2532         /*
2533          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2534          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2535          * different devices.
2536          */
2537         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2538                 ctx->poll_multi_file = false;
2539         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2540                 struct io_kiocb *list_req;
2541
2542                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2543                                                 inflight_entry);
2544                 if (list_req->file != req->file)
2545                         ctx->poll_multi_file = true;
2546         }
2547
2548         /*
2549          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2550          * it to the front so we find it first.
2551          */
2552         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2553                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2554         else
2555                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2556
2557         /*
2558          * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handled in sq thread
2559          * task context or in io worker task context. If current task context is
2560          * sq thread, we don't need to check whether should wake up sq thread.
2561          */
2562         if (in_async && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2563             wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2564                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2565 }
2566
2567 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2568 {
2569         if (state->file_refs) {
2570                 fput_many(state->file, state->file_refs);
2571                 state->file_refs = 0;
2572         }
2573 }
2574
2575 /*
2576  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2577  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2578  * has more than one submission.
2579  */
2580 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2581 {
2582         if (!state)
2583                 return fget(fd);
2584
2585         if (state->file_refs) {
2586                 if (state->fd == fd) {
2587                         state->file_refs--;
2588                         return state->file;
2589                 }
2590                 io_state_file_put(state);
2591         }
2592         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2593         if (unlikely(!state->file))
2594                 return NULL;
2595
2596         state->fd = fd;
2597         state->file_refs = state->ios_left - 1;
2598         return state->file;
2599 }
2600
2601 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2602 {
2603         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2604 }
2605
2606 /*
2607  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2608  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2609  * inline.
2610  */
2611 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2612 {
2613         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2614
2615         if (S_ISBLK(mode)) {
2616                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2617                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2618                         return true;
2619                 return false;
2620         }
2621         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2622                 return true;
2623         if (S_ISREG(mode)) {
2624                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2625                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2626                     file->f_op != &io_uring_fops)
2627                         return true;
2628                 return false;
2629         }
2630
2631         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2632         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2633                 return true;
2634
2635         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2636                 return false;
2637
2638         if (rw == READ)
2639                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2640
2641         return file->f_op->write_iter != NULL;
2642 }
2643
2644 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2645 {
2646         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2647         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2648         struct file *file = req->file;
2649         unsigned ioprio;
2650         int ret;
2651
2652         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2653                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2654
2655         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2656         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2657                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2658                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2659         }
2660         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2661         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2662         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2663         if (unlikely(ret))
2664                 return ret;
2665
2666         /* don't allow async punt for O_NONBLOCK or RWF_NOWAIT */
2667         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) || (file->f_flags & O_NONBLOCK))
2668                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2669
2670         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2671         if (ioprio) {
2672                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2673                 if (ret)
2674                         return ret;
2675
2676                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2677         } else
2678                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2679
2680         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2681                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2682                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2683                         return -EOPNOTSUPP;
2684
2685                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2686                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2687                 req->iopoll_completed = 0;
2688         } else {
2689                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2690                         return -EINVAL;
2691                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2692         }
2693
2694         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2695         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2696         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2697         return 0;
2698 }
2699
2700 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2701 {
2702         switch (ret) {
2703         case -EIOCBQUEUED:
2704                 break;
2705         case -ERESTARTSYS:
2706         case -ERESTARTNOINTR:
2707         case -ERESTARTNOHAND:
2708         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2709                 /*
2710                  * We can't just restart the syscall, since previously
2711                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2712                  * IO with EINTR.
2713                  */
2714                 ret = -EINTR;
2715                 fallthrough;
2716         default:
2717                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2718         }
2719 }
2720
2721 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2722                        unsigned int issue_flags)
2723 {
2724         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2725         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2726
2727         /* add previously done IO, if any */
2728         if (io && io->bytes_done > 0) {
2729                 if (ret < 0)
2730                         ret = io->bytes_done;
2731                 else
2732                         ret += io->bytes_done;
2733         }
2734
2735         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2736                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2737         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2738                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2739         else
2740                 io_rw_done(kiocb, ret);
2741 }
2742
2743 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
2744 {
2745         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2746         size_t len = req->rw.len;
2747         struct io_mapped_ubuf *imu;
2748         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2749         size_t offset;
2750         u64 buf_addr;
2751
2752         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2753                 return -EFAULT;
2754         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2755         imu = &ctx->user_bufs[index];
2756         buf_addr = req->rw.addr;
2757
2758         /* overflow */
2759         if (buf_addr + len < buf_addr)
2760                 return -EFAULT;
2761         /* not inside the mapped region */
2762         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2763                 return -EFAULT;
2764
2765         /*
2766          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2767          * and advance us to the beginning.
2768          */
2769         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2770         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2771
2772         if (offset) {
2773                 /*
2774                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2775                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2776                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2777                  * we know that:
2778                  *
2779                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2780                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2781                  *    first and last bvec
2782                  *
2783                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2784                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2785                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2786                  * since we can just skip the first segment, which may not
2787                  * be PAGE_SIZE aligned.
2788                  */
2789                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2790
2791                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2792                         iov_iter_advance(iter, offset);
2793                 } else {
2794                         unsigned long seg_skip;
2795
2796                         /* skip first vec */
2797                         offset -= bvec->bv_len;
2798                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2799
2800                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2801                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2802                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2803                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2804                 }
2805         }
2806
2807         return 0;
2808 }
2809
2810 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2811 {
2812         if (needs_lock)
2813                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2814 }
2815
2816 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2817 {
2818         /*
2819          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2820          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2821          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2822          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2823          */
2824         if (needs_lock)
2825                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2826 }
2827
2828 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2829                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2830                                           bool needs_lock)
2831 {
2832         struct io_buffer *head;
2833
2834         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2835                 return kbuf;
2836
2837         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2838
2839         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2840
2841         head = idr_find(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2842         if (head) {
2843                 if (!list_empty(&head->list)) {
2844                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2845                                                         list);
2846                         list_del(&kbuf->list);
2847                 } else {
2848                         kbuf = head;
2849                         idr_remove(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2850                 }
2851                 if (*len > kbuf->len)
2852                         *len = kbuf->len;
2853         } else {
2854                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2855         }
2856
2857         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2858
2859         return kbuf;
2860 }
2861
2862 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2863                                         bool needs_lock)
2864 {
2865         struct io_buffer *kbuf;
2866         u16 bgid;
2867
2868         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2869         bgid = req->buf_index;
2870         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2871         if (IS_ERR(kbuf))
2872                 return kbuf;
2873         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2874         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2875         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2876 }
2877
2878 #ifdef CONFIG_COMPAT
2879 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2880                                 bool needs_lock)
2881 {
2882         struct compat_iovec __user *uiov;
2883         compat_ssize_t clen;
2884         void __user *buf;
2885         ssize_t len;
2886
2887         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2888         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2889                 return -EFAULT;
2890         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2891                 return -EFAULT;
2892         if (clen < 0)
2893                 return -EINVAL;
2894
2895         len = clen;
2896         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2897         if (IS_ERR(buf))
2898                 return PTR_ERR(buf);
2899         iov[0].iov_base = buf;
2900         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2901         return 0;
2902 }
2903 #endif
2904
2905 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2906                                       bool needs_lock)
2907 {
2908         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2909         void __user *buf;
2910         ssize_t len;
2911
2912         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2913                 return -EFAULT;
2914
2915         len = iov[0].iov_len;
2916         if (len < 0)
2917                 return -EINVAL;
2918         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2919         if (IS_ERR(buf))
2920                 return PTR_ERR(buf);
2921         iov[0].iov_base = buf;
2922         iov[0].iov_len = len;
2923         return 0;
2924 }
2925
2926 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2927                                     bool needs_lock)
2928 {
2929         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2930                 struct io_buffer *kbuf;
2931
2932                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2933                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2934                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2935                 return 0;
2936         }
2937         if (req->rw.len != 1)
2938                 return -EINVAL;
2939
2940 #ifdef CONFIG_COMPAT
2941         if (req->ctx->compat)
2942                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2943 #endif
2944
2945         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2946 }
2947
2948 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
2949                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
2950 {
2951         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2952         size_t sqe_len = req->rw.len;
2953         u8 opcode = req->opcode;
2954         ssize_t ret;
2955
2956         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2957                 *iovec = NULL;
2958                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
2959         }
2960
2961         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
2962         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
2963                 return -EINVAL;
2964
2965         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
2966                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2967                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
2968                         if (IS_ERR(buf))
2969                                 return PTR_ERR(buf);
2970                         req->rw.len = sqe_len;
2971                 }
2972
2973                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
2974                 *iovec = NULL;
2975                 return ret;
2976         }
2977
2978         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2979                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
2980                 if (!ret)
2981                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
2982                 *iovec = NULL;
2983                 return ret;
2984         }
2985
2986         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
2987                               req->ctx->compat);
2988 }
2989
2990 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
2991 {
2992         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
2993 }
2994
2995 /*
2996  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
2997  * by looping over ->read() or ->write() manually.
2998  */
2999 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3000 {
3001         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3002         struct file *file = req->file;
3003         ssize_t ret = 0;
3004
3005         /*
3006          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3007          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3008          * the kiocb to be handled from an async context.
3009          */
3010         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3011                 return -EOPNOTSUPP;
3012         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3013                 return -EAGAIN;
3014
3015         while (iov_iter_count(iter)) {
3016                 struct iovec iovec;
3017                 ssize_t nr;
3018
3019                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3020                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3021                 } else {
3022                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3023                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3024                 }
3025
3026                 if (rw == READ) {
3027                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3028                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3029                 } else {
3030                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3031                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3032                 }
3033
3034                 if (nr < 0) {
3035                         if (!ret)
3036                                 ret = nr;
3037                         break;
3038                 }
3039                 ret += nr;
3040                 if (nr != iovec.iov_len)
3041                         break;
3042                 req->rw.len -= nr;
3043                 req->rw.addr += nr;
3044                 iov_iter_advance(iter, nr);
3045         }
3046
3047         return ret;
3048 }
3049
3050 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3051                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3052 {
3053         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3054
3055         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3056         rw->free_iovec = iovec;
3057         rw->bytes_done = 0;
3058         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3059         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3060                 return;
3061         if (!iovec) {
3062                 unsigned iov_off = 0;
3063
3064                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3065                 if (iter->iov != fast_iov) {
3066                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3067                         rw->iter.iov += iov_off;
3068                 }
3069                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3070                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3071                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3072         } else {
3073                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3074         }
3075 }
3076
3077 static inline int __io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3078 {
3079         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3080         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3081         return req->async_data == NULL;
3082 }
3083
3084 static int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3085 {
3086         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3087                 return 0;
3088
3089         return  __io_alloc_async_data(req);
3090 }
3091
3092 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3093                              const struct iovec *fast_iov,
3094                              struct iov_iter *iter, bool force)
3095 {
3096         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3097                 return 0;
3098         if (!req->async_data) {
3099                 if (__io_alloc_async_data(req)) {
3100                         kfree(iovec);
3101                         return -ENOMEM;
3102                 }
3103
3104                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3105         }
3106         return 0;
3107 }
3108
3109 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3110 {
3111         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3112         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3113         int ret;
3114
3115         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3116         if (unlikely(ret < 0))
3117                 return ret;
3118
3119         iorw->bytes_done = 0;
3120         iorw->free_iovec = iov;
3121         if (iov)
3122                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3123         return 0;
3124 }
3125
3126 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3127 {
3128         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3129                 return -EBADF;
3130         return io_prep_rw(req, sqe);
3131 }
3132
3133 /*
3134  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3135  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3136  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3137  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3138  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3139  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3140  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3141  * slow path.
3142  */
3143 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3144                              int sync, void *arg)
3145 {
3146         struct wait_page_queue *wpq;
3147         struct io_kiocb *req = wait->private;
3148         struct wait_page_key *key = arg;
3149
3150         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3151
3152         if (!wake_page_match(wpq, key))
3153                 return 0;
3154
3155         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3156         list_del_init(&wait->entry);
3157
3158         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3159         refcount_inc(&req->refs);
3160         io_req_task_queue(req);
3161         return 1;
3162 }
3163
3164 /*
3165  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3166  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3167  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3168  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3169  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3170  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3171  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3172  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3173  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3174  * async worker threads for a blocking retry.
3175  */
3176 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3177 {
3178         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3179         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3180         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3181
3182         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3183         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3184                 return false;
3185
3186         /* Only for buffered IO */
3187         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3188                 return false;
3189
3190         /*
3191          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3192          * support callback based unlocks
3193          */
3194         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3195                 return false;
3196
3197         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3198         wait->wait.private = req;
3199         wait->wait.flags = 0;
3200         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3201         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3202         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3203         kiocb->ki_waitq = wait;
3204         return true;
3205 }
3206
3207 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3208 {
3209         if (req->file->f_op->read_iter)
3210                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3211         else if (req->file->f_op->read)
3212                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3213         else
3214                 return -EINVAL;
3215 }
3216
3217 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3218 {
3219         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3220         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3221         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3222         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3223         ssize_t io_size, ret, ret2;
3224         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3225
3226         if (rw) {
3227                 iter = &rw->iter;
3228                 iovec = NULL;
3229         } else {
3230                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3231                 if (ret < 0)
3232                         return ret;
3233         }
3234         io_size = iov_iter_count(iter);
3235         req->result = io_size;
3236
3237         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3238         if (!force_nonblock)
3239                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3240         else
3241                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3242
3243         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3244         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ)) {
3245                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3246                 return ret ?: -EAGAIN;
3247         }
3248
3249         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3250         if (unlikely(ret)) {
3251                 kfree(iovec);
3252                 return ret;
3253         }
3254
3255         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3256
3257         if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3258                 if (req->async_data)
3259                         iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3260                 goto out_free;
3261         } else if (ret == -EAGAIN) {
3262                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3263                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3264                         goto done;
3265                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3266                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3267                         goto done;
3268                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3269                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3270                 ret = 0;
3271         } else if (ret <= 0 || ret == io_size || !force_nonblock ||
3272                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !(req->flags & REQ_F_ISREG)) {
3273                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3274                 goto done;
3275         }
3276
3277         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3278         if (ret2)
3279                 return ret2;
3280
3281         iovec = NULL;
3282         rw = req->async_data;
3283         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3284         iter = &rw->iter;
3285
3286         do {
3287                 io_size -= ret;
3288                 rw->bytes_done += ret;
3289                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3290                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3291                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3292                         return -EAGAIN;
3293                 }
3294
3295                 /*
3296                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3297                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3298                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3299                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3300                  */
3301                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3302                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3303                         return 0;
3304                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3305                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3306         } while (ret > 0 && ret < io_size);
3307 done:
3308         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3309 out_free:
3310         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3311         if (iovec)
3312                 kfree(iovec);
3313         return 0;
3314 }
3315
3316 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3317 {
3318         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3319                 return -EBADF;
3320         return io_prep_rw(req, sqe);
3321 }
3322
3323 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3324 {
3325         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3326         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3327         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3328         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3329         ssize_t ret, ret2, io_size;
3330         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3331
3332         if (rw) {
3333                 iter = &rw->iter;
3334                 iovec = NULL;
3335         } else {
3336                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3337                 if (ret < 0)
3338                         return ret;
3339         }
3340         io_size = iov_iter_count(iter);
3341         req->result = io_size;
3342
3343         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3344         if (!force_nonblock)
3345                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3346         else
3347                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3348
3349         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3350         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3351                 goto copy_iov;
3352
3353         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3354         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3355             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3356                 goto copy_iov;
3357
3358         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3359         if (unlikely(ret))
3360                 goto out_free;
3361
3362         /*
3363          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3364          * which will be released by another thread in
3365          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3366          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3367          * we return to userspace.
3368          */
3369         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3370                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3371                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3372                                         SB_FREEZE_WRITE);
3373         }
3374         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3375
3376         if (req->file->f_op->write_iter)
3377                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3378         else if (req->file->f_op->write)
3379                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3380         else
3381                 ret2 = -EINVAL;
3382
3383         /*
3384          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3385          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3386          */
3387         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3388                 ret2 = -EAGAIN;
3389         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3390         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3391                 goto done;
3392         if (ret2 == -EIOCBQUEUED && req->async_data)
3393                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3394         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3395                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3396                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3397                         goto copy_iov;
3398 done:
3399                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3400         } else {
3401 copy_iov:
3402                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3403                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3404                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3405                 return ret ?: -EAGAIN;
3406         }
3407 out_free:
3408         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3409         if (iovec)
3410                 kfree(iovec);
3411         return ret;
3412 }
3413
3414 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3415                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3416 {
3417         struct io_rename *ren = &req->rename;
3418         const char __user *oldf, *newf;
3419
3420         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3421                 return -EBADF;
3422
3423         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3424         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3425         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3426         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3427         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3428
3429         ren->oldpath = getname(oldf);
3430         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3431                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3432
3433         ren->newpath = getname(newf);
3434         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3435                 putname(ren->oldpath);
3436                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3437         }
3438
3439         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3440         return 0;
3441 }
3442
3443 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3444 {
3445         struct io_rename *ren = &req->rename;
3446         int ret;
3447
3448         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3449                 return -EAGAIN;
3450
3451         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3452                                 ren->newpath, ren->flags);
3453
3454         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3455         if (ret < 0)
3456                 req_set_fail_links(req);
3457         io_req_complete(req, ret);
3458         return 0;
3459 }
3460
3461 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3462                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3463 {
3464         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3465         const char __user *fname;
3466
3467         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3468                 return -EBADF;
3469
3470         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3471
3472         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3473         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3474                 return -EINVAL;
3475
3476         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3477         un->filename = getname(fname);
3478         if (IS_ERR(un->filename))
3479                 return PTR_ERR(un->filename);
3480
3481         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3482         return 0;
3483 }
3484
3485 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3486 {
3487         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3488         int ret;
3489
3490         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3491                 return -EAGAIN;
3492
3493         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3494                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3495         else
3496                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3497
3498         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3499         if (ret < 0)
3500                 req_set_fail_links(req);
3501         io_req_complete(req, ret);
3502         return 0;
3503 }
3504
3505 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3506                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3507 {
3508 #if defined(CONFIG_NET)
3509         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3510                 return -EINVAL;
3511         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3512             sqe->buf_index)
3513                 return -EINVAL;
3514
3515         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3516         return 0;
3517 #else
3518         return -EOPNOTSUPP;
3519 #endif
3520 }
3521
3522 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3523 {
3524 #if defined(CONFIG_NET)
3525         struct socket *sock;
3526         int ret;
3527
3528         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3529                 return -EAGAIN;
3530
3531         sock = sock_from_file(req->file);
3532         if (unlikely(!sock))
3533                 return -ENOTSOCK;
3534
3535         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3536         if (ret < 0)
3537                 req_set_fail_links(req);
3538         io_req_complete(req, ret);
3539         return 0;
3540 #else
3541         return -EOPNOTSUPP;
3542 #endif
3543 }
3544
3545 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3546                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3547 {
3548         struct io_splice* sp = &req->splice;
3549         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3550
3551         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3552                 return -EINVAL;
3553
3554         sp->file_in = NULL;
3555         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3556         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3557
3558         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3559                 return -EINVAL;
3560
3561         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3562                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3563         if (!sp->file_in)
3564                 return -EBADF;
3565         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3566
3567         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3568                 /*
3569                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3570                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3571                  */
3572                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3573         }
3574
3575         return 0;
3576 }
3577
3578 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3579                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3580 {
3581         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3582                 return -EINVAL;
3583         return __io_splice_prep(req, sqe);
3584 }
3585
3586 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3587 {
3588         struct io_splice *sp = &req->splice;
3589         struct file *in = sp->file_in;
3590         struct file *out = sp->file_out;
3591         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3592         long ret = 0;
3593
3594         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3595                 return -EAGAIN;
3596         if (sp->len)
3597                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3598
3599         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3600         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3601
3602         if (ret != sp->len)
3603                 req_set_fail_links(req);
3604         io_req_complete(req, ret);
3605         return 0;
3606 }
3607
3608 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3609 {
3610         struct io_splice* sp = &req->splice;
3611
3612         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3613         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3614         return __io_splice_prep(req, sqe);
3615 }
3616
3617 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3618 {
3619         struct io_splice *sp = &req->splice;
3620         struct file *in = sp->file_in;
3621         struct file *out = sp->file_out;
3622         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3623         loff_t *poff_in, *poff_out;
3624         long ret = 0;
3625
3626         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3627                 return -EAGAIN;
3628
3629         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3630         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3631
3632         if (sp->len)
3633                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3634
3635         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3636         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3637
3638         if (ret != sp->len)
3639                 req_set_fail_links(req);
3640         io_req_complete(req, ret);
3641         return 0;
3642 }
3643
3644 /*
3645  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3646  */
3647 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3648 {
3649         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3650
3651         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3652                 return -EINVAL;
3653
3654         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
3655         return 0;
3656 }
3657
3658 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3659 {
3660         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3661
3662         if (!req->file)
3663                 return -EBADF;
3664
3665         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3666                 return -EINVAL;
3667         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3668                 return -EINVAL;
3669
3670         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3671         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3672                 return -EINVAL;
3673
3674         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3675         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3676         return 0;
3677 }
3678
3679 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3680 {
3681         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3682         int ret;
3683
3684         /* fsync always requires a blocking context */
3685         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3686                 return -EAGAIN;
3687
3688         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3689                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3690                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3691         if (ret < 0)
3692                 req_set_fail_links(req);
3693         io_req_complete(req, ret);
3694         return 0;
3695 }
3696
3697 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3698                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3699 {
3700         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3701                 return -EINVAL;
3702         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3703                 return -EINVAL;
3704
3705         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3706         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3707         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3708         return 0;
3709 }
3710
3711 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3712 {
3713         int ret;
3714
3715         /* fallocate always requiring blocking context */
3716         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3717                 return -EAGAIN;
3718         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3719                                 req->sync.len);
3720         if (ret < 0)
3721                 req_set_fail_links(req);
3722         io_req_complete(req, ret);
3723         return 0;
3724 }
3725
3726 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3727 {
3728         const char __user *fname;
3729         int ret;
3730
3731         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3732                 return -EINVAL;
3733         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3734                 return -EBADF;
3735
3736         /* open.how should be already initialised */
3737         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3738                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3739
3740         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3741         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3742         req->open.filename = getname(fname);
3743         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3744                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3745                 req->open.filename = NULL;
3746                 return ret;
3747         }
3748         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3749         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3750         return 0;
3751 }
3752
3753 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3754 {
3755         u64 flags, mode;
3756
3757         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3758                 return -EINVAL;
3759         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3760         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3761         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3762         return __io_openat_prep(req, sqe);
3763 }
3764
3765 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3766 {
3767         struct open_how __user *how;
3768         size_t len;
3769         int ret;
3770
3771         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3772                 return -EINVAL;
3773         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3774         len = READ_ONCE(sqe->len);
3775         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3776                 return -EINVAL;
3777
3778         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3779                                         len);
3780         if (ret)
3781                 return ret;
3782
3783         return __io_openat_prep(req, sqe);
3784 }
3785
3786 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3787 {
3788         struct open_flags op;
3789         struct file *file;
3790         bool nonblock_set;
3791         bool resolve_nonblock;
3792         int ret;
3793
3794         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3795         if (ret)
3796                 goto err;
3797         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
3798         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
3799         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
3800                 /*
3801                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
3802                  * it'll always -EAGAIN
3803                  */
3804                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
3805                         return -EAGAIN;
3806                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
3807                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
3808         }
3809
3810         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3811         if (ret < 0)
3812                 goto err;
3813
3814         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3815         /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
3816         if ((!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) &&
3817             file == ERR_PTR(-EAGAIN)) {
3818                 /*
3819                  * We could hang on to this 'fd', but seems like marginal
3820                  * gain for something that is now known to be a slower path.
3821                  * So just put it, and we'll get a new one when we retry.
3822                  */
3823                 put_unused_fd(ret);
3824                 return -EAGAIN;
3825         }
3826
3827         if (IS_ERR(file)) {
3828                 put_unused_fd(ret);
3829                 ret = PTR_ERR(file);
3830         } else {
3831                 if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
3832                         file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
3833                 fsnotify_open(file);
3834                 fd_install(ret, file);
3835         }
3836 err:
3837         putname(req->open.filename);
3838         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3839         if (ret < 0)
3840                 req_set_fail_links(req);
3841         io_req_complete(req, ret);
3842         return 0;
3843 }
3844
3845 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3846 {
3847         return io_openat2(req, issue_flags);
3848 }
3849
3850 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3851                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3852 {
3853         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3854         u64 tmp;
3855
3856         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3857                 return -EINVAL;
3858
3859         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3860         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3861                 return -EINVAL;
3862
3863         memset(p, 0, sizeof(*p));
3864         p->nbufs = tmp;
3865         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3866         return 0;
3867 }
3868
3869 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3870                                int bgid, unsigned nbufs)
3871 {
3872         unsigned i = 0;
3873
3874         /* shouldn't happen */
3875         if (!nbufs)
3876                 return 0;
3877
3878         /* the head kbuf is the list itself */
3879         while (!list_empty(&buf->list)) {
3880                 struct io_buffer *nxt;
3881
3882                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3883                 list_del(&nxt->list);
3884                 kfree(nxt);
3885                 if (++i == nbufs)
3886                         return i;
3887         }
3888         i++;
3889         kfree(buf);
3890         idr_remove(&ctx->io_buffer_idr, bgid);
3891
3892         return i;
3893 }
3894
3895 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3896 {
3897         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3898         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3899         struct io_buffer *head;
3900         int ret = 0;
3901         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3902
3903         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3904
3905         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3906
3907         ret = -ENOENT;
3908         head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3909         if (head)
3910                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3911         if (ret < 0)
3912                 req_set_fail_links(req);
3913
3914         /* need to hold the lock to complete IOPOLL requests */
3915         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
3916                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3917                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3918         } else {
3919                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3920                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3921         }
3922         return 0;
3923 }
3924
3925 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3926                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3927 {
3928         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3929         u64 tmp;
3930
3931         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3932                 return -EINVAL;
3933
3934         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3935         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3936                 return -E2BIG;
3937         p->nbufs = tmp;
3938         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3939         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3940
3941         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), (p->len * p->nbufs)))
3942                 return -EFAULT;
3943
3944         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3945         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3946         if (tmp > USHRT_MAX)
3947                 return -E2BIG;
3948         p->bid = tmp;
3949         return 0;
3950 }
3951
3952 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3953 {
3954         struct io_buffer *buf;
3955         u64 addr = pbuf->addr;
3956         int i, bid = pbuf->bid;
3957
3958         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3959                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3960                 if (!buf)
3961                         break;
3962
3963                 buf->addr = addr;
3964                 buf->len = pbuf->len;
3965                 buf->bid = bid;
3966                 addr += pbuf->len;
3967                 bid++;
3968                 if (!*head) {
3969                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
3970                         *head = buf;
3971                 } else {
3972                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
3973                 }
3974         }
3975
3976         return i ? i : -ENOMEM;
3977 }
3978
3979 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3980 {
3981         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3982         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3983         struct io_buffer *head, *list;
3984         int ret = 0;
3985         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3986
3987         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3988
3989         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3990
3991         list = head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3992
3993         ret = io_add_buffers(p, &head);
3994         if (ret < 0)
3995                 goto out;
3996
3997         if (!list) {
3998                 ret = idr_alloc(&ctx->io_buffer_idr, head, p->bgid, p->bgid + 1,
3999                                         GFP_KERNEL);
4000                 if (ret < 0) {
4001                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4002                         goto out;
4003                 }
4004         }
4005 out:
4006         if (ret < 0)
4007                 req_set_fail_links(req);
4008
4009         /* need to hold the lock to complete IOPOLL requests */
4010         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
4011                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4012                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4013         } else {
4014                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4015                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4016         }
4017         return 0;
4018 }
4019
4020 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4021                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4022 {
4023 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4024         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4025                 return -EINVAL;
4026         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4027                 return -EINVAL;
4028
4029         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4030         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4031         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4032
4033         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4034                 struct epoll_event __user *ev;
4035
4036                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4037                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4038                         return -EFAULT;
4039         }
4040
4041         return 0;
4042 #else
4043         return -EOPNOTSUPP;
4044 #endif
4045 }
4046
4047 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4048 {
4049 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4050         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4051         int ret;
4052         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4053
4054         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4055         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4056                 return -EAGAIN;
4057
4058         if (ret < 0)
4059                 req_set_fail_links(req);
4060         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4061         return 0;
4062 #else
4063         return -EOPNOTSUPP;
4064 #endif
4065 }
4066
4067 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4068 {
4069 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4070         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4071                 return -EINVAL;
4072         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4073                 return -EINVAL;
4074
4075         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4076         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4077         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4078         return 0;
4079 #else
4080         return -EOPNOTSUPP;
4081 #endif
4082 }
4083
4084 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4085 {
4086 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4087         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4088         int ret;
4089
4090         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4091                 return -EAGAIN;
4092
4093         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4094         if (ret < 0)
4095                 req_set_fail_links(req);
4096         io_req_complete(req, ret);
4097         return 0;
4098 #else
4099         return -EOPNOTSUPP;
4100 #endif
4101 }
4102
4103 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4104 {
4105         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4106                 return -EINVAL;
4107         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4108                 return -EINVAL;
4109
4110         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4111         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4112         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4113         return 0;
4114 }
4115
4116 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4117 {
4118         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4119         int ret;
4120
4121         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4122                 switch (fa->advice) {
4123                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4124                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4125                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4126                         break;
4127                 default:
4128                         return -EAGAIN;
4129                 }
4130         }
4131
4132         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4133         if (ret < 0)
4134                 req_set_fail_links(req);
4135         io_req_complete(req, ret);
4136         return 0;
4137 }
4138
4139 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4140 {
4141         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4142                 return -EINVAL;
4143         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4144                 return -EINVAL;
4145         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4146                 return -EBADF;
4147
4148         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4149         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4150         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4151         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4152         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4153
4154         return 0;
4155 }
4156
4157 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4158 {
4159         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4160         int ret;
4161
4162         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4163                 /* only need file table for an actual valid fd */
4164                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
4165                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4166                 return -EAGAIN;
4167         }
4168
4169         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4170                        ctx->buffer);
4171
4172         if (ret < 0)
4173                 req_set_fail_links(req);
4174         io_req_complete(req, ret);
4175         return 0;
4176 }
4177
4178 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4179 {
4180         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4181                 return -EINVAL;
4182         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4183             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4184                 return -EINVAL;
4185         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4186                 return -EBADF;
4187
4188         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4189         return 0;
4190 }
4191
4192 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4193 {
4194         struct files_struct *files = current->files;
4195         struct io_close *close = &req->close;
4196         struct fdtable *fdt;
4197         struct file *file;
4198         int ret;
4199
4200         file = NULL;
4201         ret = -EBADF;
4202         spin_lock(&files->file_lock);
4203         fdt = files_fdtable(files);
4204         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4205                 spin_unlock(&files->file_lock);
4206                 goto err;
4207         }
4208         file = fdt->fd[close->fd];
4209         if (!file) {
4210                 spin_unlock(&files->file_lock);
4211                 goto err;
4212         }
4213
4214         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
4215                 spin_unlock(&files->file_lock);
4216                 file = NULL;
4217                 goto err;
4218         }
4219
4220         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4221         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4222                 spin_unlock(&files->file_lock);
4223                 return -EAGAIN;
4224         }
4225
4226         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4227         spin_unlock(&files->file_lock);
4228         if (ret < 0) {
4229                 if (ret == -ENOENT)
4230                         ret = -EBADF;
4231                 goto err;
4232         }
4233
4234         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4235         ret = filp_close(file, current->files);
4236 err:
4237         if (ret < 0)
4238                 req_set_fail_links(req);
4239         if (file)
4240                 fput(file);
4241         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4242         return 0;
4243 }
4244
4245 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4246 {
4247         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4248
4249         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4250                 return -EINVAL;
4251         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4252                 return -EINVAL;
4253
4254         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4255         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4256         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4257         return 0;
4258 }
4259
4260 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4261 {
4262         int ret;
4263
4264         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4265         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4266                 return -EAGAIN;
4267
4268         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4269                                 req->sync.flags);
4270         if (ret < 0)
4271                 req_set_fail_links(req);
4272         io_req_complete(req, ret);
4273         return 0;
4274 }
4275
4276 #if defined(CONFIG_NET)
4277 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4278                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4279 {
4280         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4281
4282         if (async_msg)
4283                 return -EAGAIN;
4284         if (io_alloc_async_data(req)) {
4285                 kfree(kmsg->free_iov);
4286                 return -ENOMEM;
4287         }
4288         async_msg = req->async_data;
4289         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4290         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4291         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4292         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4293         if (!async_msg->free_iov)
4294                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4295
4296         return -EAGAIN;
4297 }
4298
4299 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4300                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4301 {
4302         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4303         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4304         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4305                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4306 }
4307
4308 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4309 {
4310         int ret;
4311
4312         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4313                 return 0;
4314         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4315         if (!ret)
4316                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4317         return ret;
4318 }
4319
4320 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4321 {
4322         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4323
4324         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4325                 return -EINVAL;
4326
4327         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4328         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4329         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4330
4331 #ifdef CONFIG_COMPAT
4332         if (req->ctx->compat)
4333                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4334 #endif
4335         return 0;
4336 }
4337
4338 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4339 {
4340         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4341         struct socket *sock;
4342         unsigned flags;
4343         int ret;
4344
4345         sock = sock_from_file(req->file);
4346         if (unlikely(!sock))
4347                 return -ENOTSOCK;
4348
4349         kmsg = req->async_data;
4350         if (!kmsg) {
4351                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4352                 if (ret)
4353                         return ret;
4354                 kmsg = &iomsg;
4355         }
4356
4357         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4358         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4359                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4360         else if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4361                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4362
4363         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4364         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4365                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4366         if (ret == -ERESTARTSYS)
4367                 ret = -EINTR;
4368
4369         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4370         if (kmsg->free_iov)
4371                 kfree(kmsg->free_iov);
4372         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4373         if (ret < 0)
4374                 req_set_fail_links(req);
4375         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4376         return 0;
4377 }
4378
4379 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4380 {
4381         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4382         struct msghdr msg;
4383         struct iovec iov;
4384         struct socket *sock;
4385         unsigned flags;
4386         int ret;
4387
4388         sock = sock_from_file(req->file);
4389         if (unlikely(!sock))
4390                 return -ENOTSOCK;
4391
4392         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4393         if (unlikely(ret))
4394                 return ret;
4395
4396         msg.msg_name = NULL;
4397         msg.msg_control = NULL;
4398         msg.msg_controllen = 0;
4399         msg.msg_namelen = 0;
4400
4401         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4402         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4403                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4404         else if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4405                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4406
4407         msg.msg_flags = flags;
4408         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4409         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4410                 return -EAGAIN;
4411         if (ret == -ERESTARTSYS)
4412                 ret = -EINTR;
4413
4414         if (ret < 0)
4415                 req_set_fail_links(req);
4416         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4417         return 0;
4418 }
4419
4420 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4421                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4422 {
4423         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4424         struct iovec __user *uiov;
4425         size_t iov_len;
4426         int ret;
4427
4428         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4429                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4430         if (ret)
4431                 return ret;
4432
4433         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4434                 if (iov_len > 1)
4435                         return -EINVAL;
4436                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4437                         return -EFAULT;
4438                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4439                 iomsg->free_iov = NULL;
4440         } else {
4441                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4442                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4443                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4444                                      false);
4445                 if (ret > 0)
4446                         ret = 0;
4447         }
4448
4449         return ret;
4450 }
4451
4452 #ifdef CONFIG_COMPAT
4453 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4454                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4455 {
4456         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4457         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4458         struct compat_iovec __user *uiov;
4459         compat_uptr_t ptr;
4460         compat_size_t len;
4461         int ret;
4462
4463         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4464         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4465                                         &ptr, &len);
4466         if (ret)
4467                 return ret;
4468
4469         uiov = compat_ptr(ptr);
4470         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4471                 compat_ssize_t clen;
4472
4473                 if (len > 1)
4474                         return -EINVAL;
4475                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4476                         return -EFAULT;
4477                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4478                         return -EFAULT;
4479                 if (clen < 0)
4480                         return -EINVAL;
4481                 sr->len = clen;
4482                 iomsg->free_iov = NULL;
4483         } else {
4484                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4485                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4486                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4487                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4488                 if (ret < 0)
4489                         return ret;
4490         }
4491
4492         return 0;
4493 }
4494 #endif
4495
4496 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4497                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4498 {
4499         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4500
4501 #ifdef CONFIG_COMPAT
4502         if (req->ctx->compat)
4503                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4504 #endif
4505
4506         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4507 }
4508
4509 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4510                                                bool needs_lock)
4511 {
4512         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4513         struct io_buffer *kbuf;
4514
4515         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4516         if (IS_ERR(kbuf))
4517                 return kbuf;
4518
4519         sr->kbuf = kbuf;
4520         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4521         return kbuf;
4522 }
4523
4524 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4525 {
4526         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4527 }
4528
4529 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4530 {
4531         int ret;
4532
4533         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4534                 return 0;
4535         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4536         if (!ret)
4537                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4538         return ret;
4539 }
4540
4541 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4542 {
4543         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4544
4545         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4546                 return -EINVAL;
4547
4548         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4549         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4550         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4551         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4552
4553 #ifdef CONFIG_COMPAT
4554         if (req->ctx->compat)
4555                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4556 #endif
4557         return 0;
4558 }
4559
4560 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4561 {
4562         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4563         struct socket *sock;
4564         struct io_buffer *kbuf;
4565         unsigned flags;
4566         int ret, cflags = 0;
4567         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4568
4569         sock = sock_from_file(req->file);
4570         if (unlikely(!sock))
4571                 return -ENOTSOCK;
4572
4573         kmsg = req->async_data;
4574         if (!kmsg) {
4575                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4576                 if (ret)
4577                         return ret;
4578                 kmsg = &iomsg;
4579         }
4580
4581         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4582                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4583                 if (IS_ERR(kbuf))
4584                         return PTR_ERR(kbuf);
4585                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4586                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
4587                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
4588                                 1, req->sr_msg.len);
4589         }
4590
4591         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4592         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4593                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4594         else if (force_nonblock)
4595                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4596
4597         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4598                                         kmsg->uaddr, flags);
4599         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4600                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4601         if (ret == -ERESTARTSYS)
4602                 ret = -EINTR;
4603
4604         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4605                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4606         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4607         if (kmsg->free_iov)
4608                 kfree(kmsg->free_iov);
4609         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4610         if (ret < 0)
4611                 req_set_fail_links(req);
4612         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4613         return 0;
4614 }
4615
4616 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4617 {
4618         struct io_buffer *kbuf;
4619         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4620         struct msghdr msg;
4621         void __user *buf = sr->buf;
4622         struct socket *sock;
4623         struct iovec iov;
4624         unsigned flags;
4625         int ret, cflags = 0;
4626         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4627
4628         sock = sock_from_file(req->file);
4629         if (unlikely(!sock))
4630                 return -ENOTSOCK;
4631
4632         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4633                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4634                 if (IS_ERR(kbuf))
4635                         return PTR_ERR(kbuf);
4636                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4637         }
4638
4639         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4640         if (unlikely(ret))
4641                 goto out_free;
4642
4643         msg.msg_name = NULL;
4644         msg.msg_control = NULL;
4645         msg.msg_controllen = 0;
4646         msg.msg_namelen = 0;
4647         msg.msg_iocb = NULL;
4648         msg.msg_flags = 0;
4649
4650         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4651         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4652                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4653         else if (force_nonblock)
4654                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4655
4656         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4657         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4658                 return -EAGAIN;
4659         if (ret == -ERESTARTSYS)
4660                 ret = -EINTR;
4661 out_free:
4662         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4663                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4664         if (ret < 0)
4665                 req_set_fail_links(req);
4666         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4667         return 0;
4668 }
4669
4670 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4671 {
4672         struct io_accept *accept = &req->accept;
4673
4674         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4675                 return -EINVAL;
4676         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4677                 return -EINVAL;
4678
4679         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4680         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4681         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4682         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4683         return 0;
4684 }
4685
4686 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4687 {
4688         struct io_accept *accept = &req->accept;
4689         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4690         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4691         int ret;
4692
4693         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4694                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4695
4696         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4697                                         accept->addr_len, accept->flags,
4698                                         accept->nofile);
4699         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4700                 return -EAGAIN;
4701         if (ret < 0) {
4702                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4703                         ret = -EINTR;
4704                 req_set_fail_links(req);
4705         }
4706         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4707         return 0;
4708 }
4709
4710 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
4711 {
4712         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4713         struct io_connect *conn = &req->connect;
4714
4715         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
4716 }
4717
4718 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4719 {
4720         struct io_connect *conn = &req->connect;
4721
4722         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4723                 return -EINVAL;
4724         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4725                 return -EINVAL;
4726
4727         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4728         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4729         return 0;
4730 }
4731
4732 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4733 {
4734         struct io_async_connect __io, *io;
4735         unsigned file_flags;
4736         int ret;
4737         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4738
4739         if (req->async_data) {
4740                 io = req->async_data;
4741         } else {
4742                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4743                                                 req->connect.addr_len,
4744                                                 &__io.address);
4745                 if (ret)
4746                         goto out;
4747                 io = &__io;
4748         }
4749
4750         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4751
4752         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4753                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4754         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4755                 if (req->async_data)
4756                         return -EAGAIN;
4757                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4758                         ret = -ENOMEM;
4759                         goto out;
4760                 }
4761                 io = req->async_data;
4762                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4763                 return -EAGAIN;
4764         }
4765         if (ret == -ERESTARTSYS)
4766                 ret = -EINTR;
4767 out:
4768         if (ret < 0)
4769                 req_set_fail_links(req);
4770         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4771         return 0;
4772 }
4773 #else /* !CONFIG_NET */
4774 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
4775 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
4776 {                                                                       \
4777         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4778 }
4779
4780 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
4781 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
4782 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
4783 {                                                                       \
4784         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4785 }                                                                       \
4786
4787 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
4788 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
4789 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
4790 {                                                                       \
4791         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4792 }
4793
4794 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
4795 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
4796 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
4797 IO_NETOP_PREP(accept);
4798 IO_NETOP_FN(send);
4799 IO_NETOP_FN(recv);
4800 #endif /* CONFIG_NET */
4801
4802 struct io_poll_table {
4803         struct poll_table_struct pt;
4804         struct io_kiocb *req;
4805         int error;
4806 };
4807
4808 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4809                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4810 {
4811         int ret;
4812
4813         /* for instances that support it check for an event match first: */
4814         if (mask && !(mask & poll->events))
4815                 return 0;
4816
4817         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4818
4819         list_del_init(&poll->wait.entry);
4820
4821         req->result = mask;
4822         req->task_work.func = func;
4823         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
4824
4825         /*
4826          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4827          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4828          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4829          * have the needed state needed for it anyway.
4830          */
4831         ret = io_req_task_work_add(req);
4832         if (unlikely(ret)) {
4833                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4834                 io_req_task_work_add_fallback(req, func);
4835         }
4836         return 1;
4837 }
4838
4839 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4840         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4841 {
4842         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4843
4844         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4845                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4846
4847                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4848         }
4849
4850         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4851         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4852                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4853                 return true;
4854         }
4855
4856         return false;
4857 }
4858
4859 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4860 {
4861         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4862         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4863                 return req->async_data;
4864         return req->apoll->double_poll;
4865 }
4866
4867 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4868 {
4869         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4870                 return &req->poll;
4871         return &req->apoll->poll;
4872 }
4873
4874 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4875 {
4876         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4877
4878         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4879
4880         if (poll && poll->head) {
4881                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4882
4883                 spin_lock(&head->lock);
4884                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4885                 if (poll->wait.private)
4886                         refcount_dec(&req->refs);
4887                 poll->head = NULL;
4888                 spin_unlock(&head->lock);
4889         }
4890 }
4891
4892 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4893 {
4894         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4895
4896         io_poll_remove_double(req);
4897         req->poll.done = true;
4898         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
4899         io_commit_cqring(ctx);
4900 }
4901
4902 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4903 {
4904         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4905         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4906         struct io_kiocb *nxt;
4907
4908         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4909                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4910         } else {
4911                 hash_del(&req->hash_node);
4912                 io_poll_complete(req, req->result, 0);
4913                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4914
4915                 nxt = io_put_req_find_next(req);
4916                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4917                 if (nxt)
4918                         __io_req_task_submit(nxt);
4919         }
4920
4921         percpu_ref_put(&ctx->refs);
4922 }
4923
4924 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4925                                int sync, void *key)
4926 {
4927         struct io_kiocb *req = wait->private;
4928         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4929         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4930
4931         /* for instances that support it check for an event match first: */
4932         if (mask && !(mask & poll->events))
4933                 return 0;
4934
4935         list_del_init(&wait->entry);
4936
4937         if (poll && poll->head) {
4938                 bool done;
4939
4940                 spin_lock(&poll->head->lock);
4941                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4942                 if (!done)
4943                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4944                 /* make sure double remove sees this as being gone */
4945                 wait->private = NULL;
4946                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4947                 if (!done) {
4948                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
4949                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4950                 }
4951         }
4952         refcount_dec(&req->refs);
4953         return 1;
4954 }
4955
4956 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
4957                               wait_queue_func_t wake_func)
4958 {
4959         poll->head = NULL;
4960         poll->done = false;
4961         poll->canceled = false;
4962         poll->events = events;
4963         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
4964         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
4965 }
4966
4967 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
4968                             struct wait_queue_head *head,
4969                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
4970 {
4971         struct io_kiocb *req = pt->req;
4972
4973         /*
4974          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
4975          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
4976          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
4977          */
4978         if (unlikely(poll->head)) {
4979                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
4980
4981                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
4982                 if (*poll_ptr) {
4983                         pt->error = -EINVAL;
4984                         return;
4985                 }
4986                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
4987                 if (poll->head == head)
4988                         return;
4989                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
4990                 if (!poll) {
4991                         pt->error = -ENOMEM;
4992                         return;
4993                 }
4994                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
4995                 refcount_inc(&req->refs);
4996                 poll->wait.private = req;
4997                 *poll_ptr = poll;
4998         }
4999
5000         pt->error = 0;
5001         poll->head = head;
5002
5003         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5004                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5005         else
5006                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5007 }
5008
5009 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5010                                struct poll_table_struct *p)
5011 {
5012         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5013         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5014
5015         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5016 }
5017
5018 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5019 {
5020         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5021         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5022         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5023
5024         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5025
5026         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5027                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5028                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
5029                 return;
5030         }
5031
5032         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
5033         if (hash_hashed(&req->hash_node))
5034                 hash_del(&req->hash_node);
5035
5036         io_poll_remove_double(req);
5037         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5038
5039         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5040                 __io_req_task_submit(req);
5041         else
5042                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
5043
5044         percpu_ref_put(&ctx->refs);
5045         kfree(apoll->double_poll);
5046         kfree(apoll);
5047 }
5048
5049 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5050                         void *key)
5051 {
5052         struct io_kiocb *req = wait->private;
5053         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5054
5055         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5056                                         key_to_poll(key));
5057
5058         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5059 }
5060
5061 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5062 {
5063         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5064         struct hlist_head *list;
5065
5066         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5067         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5068 }
5069
5070 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5071                                       struct io_poll_iocb *poll,
5072                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5073                                       wait_queue_func_t wake_func)
5074         __acquires(&ctx->completion_lock)
5075 {
5076         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5077         bool cancel = false;
5078
5079         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5080         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5081         poll->file = req->file;
5082         poll->wait.private = req;
5083
5084         ipt->pt._key = mask;
5085         ipt->req = req;
5086         ipt->error = -EINVAL;
5087
5088         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5089
5090         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5091         if (likely(poll->head)) {
5092                 spin_lock(&poll->head->lock);
5093                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5094                         if (ipt->error)
5095                                 cancel = true;
5096                         ipt->error = 0;
5097                         mask = 0;
5098                 }
5099                 if (mask || ipt->error)
5100                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5101                 else if (cancel)
5102                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5103                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5104                         io_poll_req_insert(req);
5105                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5106         }
5107
5108         return mask;
5109 }
5110
5111 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5112 {
5113         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5114         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5115         struct async_poll *apoll;
5116         struct io_poll_table ipt;
5117         __poll_t mask, ret;
5118         int rw;
5119
5120         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5121                 return false;
5122         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5123                 return false;
5124         if (def->pollin)
5125                 rw = READ;
5126         else if (def->pollout)
5127                 rw = WRITE;
5128         else
5129                 return false;
5130         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5131         if (!io_file_supports_async(req->file, rw))
5132                 return false;
5133
5134         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5135         if (unlikely(!apoll))
5136                 return false;
5137         apoll->double_poll = NULL;
5138
5139         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5140         req->apoll = apoll;
5141
5142         mask = 0;
5143         if (def->pollin)
5144                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5145         if (def->pollout)
5146                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5147
5148         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5149         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5150             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5151                 mask &= ~POLLIN;
5152
5153         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5154
5155         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5156
5157         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5158                                         io_async_wake);
5159         if (ret || ipt.error) {
5160                 io_poll_remove_double(req);
5161                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5162                 kfree(apoll->double_poll);
5163                 kfree(apoll);
5164                 return false;
5165         }
5166         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5167         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5168                                         apoll->poll.events);
5169         return true;
5170 }
5171
5172 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5173                                  struct io_poll_iocb *poll)
5174 {
5175         bool do_complete = false;
5176
5177         spin_lock(&poll->head->lock);
5178         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5179         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5180                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5181                 do_complete = true;
5182         }
5183         spin_unlock(&poll->head->lock);
5184         hash_del(&req->hash_node);
5185         return do_complete;
5186 }
5187
5188 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5189 {
5190         bool do_complete;
5191
5192         io_poll_remove_double(req);
5193
5194         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
5195                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
5196         } else {
5197                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
5198
5199                 /* non-poll requests have submit ref still */
5200                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
5201                 if (do_complete) {
5202                         io_put_req(req);
5203                         kfree(apoll->double_poll);
5204                         kfree(apoll);
5205                 }
5206         }
5207
5208         if (do_complete) {
5209                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5210                 io_commit_cqring(req->ctx);
5211                 req_set_fail_links(req);
5212                 io_put_req_deferred(req, 1);
5213         }
5214
5215         return do_complete;
5216 }
5217
5218 /*
5219  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5220  */
5221 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5222                                struct files_struct *files)
5223 {
5224         struct hlist_node *tmp;
5225         struct io_kiocb *req;
5226         int posted = 0, i;
5227
5228         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5229         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5230                 struct hlist_head *list;
5231
5232                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5233                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5234                         if (io_match_task(req, tsk, files))
5235                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5236                 }
5237         }
5238         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5239
5240         if (posted)
5241                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5242
5243         return posted != 0;
5244 }
5245
5246 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5247 {
5248         struct hlist_head *list;
5249         struct io_kiocb *req;
5250
5251         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5252         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5253                 if (sqe_addr != req->user_data)
5254                         continue;
5255                 if (io_poll_remove_one(req))
5256                         return 0;
5257                 return -EALREADY;
5258         }
5259
5260         return -ENOENT;
5261 }
5262
5263 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5264                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5265 {
5266         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5267                 return -EINVAL;
5268         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5269             sqe->poll_events)
5270                 return -EINVAL;
5271
5272         req->poll_remove.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5273         return 0;
5274 }
5275
5276 /*
5277  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5278  * and remove it if found.
5279  */
5280 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5281 {
5282         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5283         int ret;
5284
5285         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5286         ret = io_poll_cancel(ctx, req->poll_remove.addr);
5287         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5288
5289         if (ret < 0)
5290                 req_set_fail_links(req);
5291         io_req_complete(req, ret);
5292         return 0;
5293 }
5294
5295 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5296                         void *key)
5297 {
5298         struct io_kiocb *req = wait->private;
5299         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5300
5301         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5302 }
5303
5304 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5305                                struct poll_table_struct *p)
5306 {
5307         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5308
5309         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5310 }
5311
5312 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5313 {
5314         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5315         u32 events;
5316
5317         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5318                 return -EINVAL;
5319         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
5320                 return -EINVAL;
5321
5322         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5323 #ifdef __BIG_ENDIAN
5324         events = swahw32(events);
5325 #endif
5326         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
5327                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
5328         return 0;
5329 }
5330
5331 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5332 {
5333         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5334         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5335         struct io_poll_table ipt;
5336         __poll_t mask;
5337
5338         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5339
5340         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5341                                         io_poll_wake);
5342
5343         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5344                 ipt.error = 0;
5345                 io_poll_complete(req, mask, 0);
5346         }
5347         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5348
5349         if (mask) {
5350                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5351                 io_put_req(req);
5352         }
5353         return ipt.error;
5354 }
5355
5356 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5357 {
5358         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5359                                                 struct io_timeout_data, timer);
5360         struct io_kiocb *req = data->req;
5361         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5362         unsigned long flags;
5363
5364         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5365         list_del_init(&req->timeout.list);
5366         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5367                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5368
5369         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5370         io_commit_cqring(ctx);
5371         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5372
5373         io_cqring_ev_posted(ctx);
5374         req_set_fail_links(req);
5375         io_put_req(req);
5376         return HRTIMER_NORESTART;
5377 }
5378
5379 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5380                                            __u64 user_data)
5381 {
5382         struct io_timeout_data *io;
5383         struct io_kiocb *req;
5384         int ret = -ENOENT;
5385
5386         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5387                 if (user_data == req->user_data) {
5388                         ret = 0;
5389                         break;
5390                 }
5391         }
5392
5393         if (ret == -ENOENT)
5394                 return ERR_PTR(ret);
5395
5396         io = req->async_data;
5397         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
5398         if (ret == -1)
5399                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5400         list_del_init(&req->timeout.list);
5401         return req;
5402 }
5403
5404 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5405 {
5406         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5407
5408         if (IS_ERR(req))
5409                 return PTR_ERR(req);
5410
5411         req_set_fail_links(req);
5412         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5413         io_put_req_deferred(req, 1);
5414         return 0;
5415 }
5416
5417 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5418                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5419 {
5420         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5421         struct io_timeout_data *data;
5422
5423         if (IS_ERR(req))
5424                 return PTR_ERR(req);
5425
5426         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5427         data = req->async_data;
5428         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5429         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5430         data->timer.function = io_timeout_fn;
5431         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5432         return 0;
5433 }
5434
5435 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5436                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5437 {
5438         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5439
5440         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5441                 return -EINVAL;
5442         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5443                 return -EINVAL;
5444         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5445                 return -EINVAL;
5446
5447         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5448         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5449         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5450                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5451                         return -EINVAL;
5452                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5453                         return -EFAULT;
5454         } else if (tr->flags) {
5455                 /* timeout removal doesn't support flags */
5456                 return -EINVAL;
5457         }
5458
5459         return 0;
5460 }
5461
5462 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
5463 {
5464         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
5465                                             : HRTIMER_MODE_REL;
5466 }
5467
5468 /*
5469  * Remove or update an existing timeout command
5470  */
5471 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5472 {
5473         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5474         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5475         int ret;
5476
5477         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5478         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE))
5479                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5480         else
5481                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts,
5482                                         io_translate_timeout_mode(tr->flags));
5483
5484         io_cqring_fill_event(req, ret);
5485         io_commit_cqring(ctx);
5486         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5487         io_cqring_ev_posted(ctx);
5488         if (ret < 0)
5489                 req_set_fail_links(req);
5490         io_put_req(req);
5491         return 0;
5492 }
5493
5494 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5495                            bool is_timeout_link)
5496 {
5497         struct io_timeout_data *data;
5498         unsigned flags;
5499         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5500
5501         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5502                 return -EINVAL;
5503         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5504                 return -EINVAL;
5505         if (off && is_timeout_link)
5506                 return -EINVAL;
5507         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5508         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5509                 return -EINVAL;
5510
5511         req->timeout.off = off;
5512
5513         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5514                 return -ENOMEM;
5515
5516         data = req->async_data;
5517         data->req = req;
5518
5519         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5520                 return -EFAULT;
5521
5522         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
5523         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5524         io_req_track_inflight(req);
5525         return 0;
5526 }
5527
5528 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5529 {
5530         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5531         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5532         struct list_head *entry;
5533         u32 tail, off = req->timeout.off;
5534
5535         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5536
5537         /*
5538          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5539          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5540          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5541          */
5542         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5543                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5544                 goto add;
5545         }
5546
5547         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5548         req->timeout.target_seq = tail + off;
5549
5550         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5551          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5552          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5553          */
5554         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5555
5556         /*
5557          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5558          * the one we need first.
5559          */
5560         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5561                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5562                                                   timeout.list);
5563
5564                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5565                         continue;
5566                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5567                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5568                         break;
5569         }
5570 add:
5571         list_add(&req->timeout.list, entry);
5572         data->timer.function = io_timeout_fn;
5573         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5574         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5575         return 0;
5576 }
5577
5578 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5579 {
5580         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5581
5582         return req->user_data == (unsigned long) data;
5583 }
5584
5585 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, void *sqe_addr)
5586 {
5587         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5588         int ret = 0;
5589
5590         if (!tctx->io_wq)
5591                 return -ENOENT;
5592
5593         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr, false);
5594         switch (cancel_ret) {
5595         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5596                 ret = 0;
5597                 break;
5598         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5599                 ret = -EALREADY;
5600                 break;
5601         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5602                 ret = -ENOENT;
5603                 break;
5604         }
5605
5606         return ret;
5607 }
5608
5609 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5610                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5611                                      int success_ret)
5612 {
5613         unsigned long flags;
5614         int ret;
5615
5616         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring,
5617                                         (void *) (unsigned long) sqe_addr);
5618         if (ret != -ENOENT) {
5619                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5620                 goto done;
5621         }
5622
5623         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5624         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5625         if (ret != -ENOENT)
5626                 goto done;
5627         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5628 done:
5629         if (!ret)
5630                 ret = success_ret;
5631         io_cqring_fill_event(req, ret);
5632         io_commit_cqring(ctx);
5633         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5634         io_cqring_ev_posted(ctx);
5635
5636         if (ret < 0)
5637                 req_set_fail_links(req);
5638         io_put_req(req);
5639 }
5640
5641 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5642                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5643 {
5644         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5645                 return -EINVAL;
5646         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5647                 return -EINVAL;
5648         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5649                 return -EINVAL;
5650
5651         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5652         return 0;
5653 }
5654
5655 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5656 {
5657         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5658
5659         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, 0);
5660         return 0;
5661 }
5662
5663 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
5664                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5665 {
5666         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
5667                 return -EINVAL;
5668         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5669                 return -EINVAL;
5670         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5671                 return -EINVAL;
5672
5673         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5674         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5675         if (!req->rsrc_update.nr_args)
5676                 return -EINVAL;
5677         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5678         return 0;
5679 }
5680
5681 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5682 {
5683         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5684         struct io_uring_rsrc_update up;
5685         int ret;
5686
5687         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5688                 return -EAGAIN;
5689
5690         up.offset = req->rsrc_update.offset;
5691         up.data = req->rsrc_update.arg;
5692
5693         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5694         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->rsrc_update.nr_args);
5695         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5696
5697         if (ret < 0)
5698                 req_set_fail_links(req);
5699         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5700         return 0;
5701 }
5702
5703 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5704 {
5705         switch (req->opcode) {
5706         case IORING_OP_NOP:
5707                 return 0;
5708         case IORING_OP_READV:
5709         case IORING_OP_READ_FIXED:
5710         case IORING_OP_READ:
5711                 return io_read_prep(req, sqe);
5712         case IORING_OP_WRITEV:
5713         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5714         case IORING_OP_WRITE:
5715                 return io_write_prep(req, sqe);
5716         case IORING_OP_POLL_ADD:
5717                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5718         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5719                 return io_poll_remove_prep(req, sqe);
5720         case IORING_OP_FSYNC:
5721                 return io_fsync_prep(req, sqe);
5722         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5723                 return io_sfr_prep(req, sqe);
5724         case IORING_OP_SENDMSG:
5725         case IORING_OP_SEND:
5726                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5727         case IORING_OP_RECVMSG:
5728         case IORING_OP_RECV:
5729                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5730         case IORING_OP_CONNECT:
5731                 return io_connect_prep(req, sqe);
5732         case IORING_OP_TIMEOUT:
5733                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5734         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5735                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5736         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5737                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5738         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5739                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5740         case IORING_OP_ACCEPT:
5741                 return io_accept_prep(req, sqe);
5742         case IORING_OP_FALLOCATE:
5743                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5744         case IORING_OP_OPENAT:
5745                 return io_openat_prep(req, sqe);
5746         case IORING_OP_CLOSE:
5747                 return io_close_prep(req, sqe);
5748         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5749                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
5750         case IORING_OP_STATX:
5751                 return io_statx_prep(req, sqe);
5752         case IORING_OP_FADVISE:
5753                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5754         case IORING_OP_MADVISE:
5755                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5756         case IORING_OP_OPENAT2:
5757                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5758         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5759                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5760         case IORING_OP_SPLICE:
5761                 return io_splice_prep(req, sqe);
5762         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5763                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5764         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5765                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5766         case IORING_OP_TEE:
5767                 return io_tee_prep(req, sqe);
5768         case IORING_OP_SHUTDOWN:
5769                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
5770         case IORING_OP_RENAMEAT:
5771                 return io_renameat_prep(req, sqe);
5772         case IORING_OP_UNLINKAT:
5773                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
5774         }
5775
5776         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5777                         req->opcode);
5778         return-EINVAL;
5779 }
5780
5781 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
5782 {
5783         switch (req->opcode) {
5784         case IORING_OP_READV:
5785         case IORING_OP_READ_FIXED:
5786         case IORING_OP_READ:
5787                 return io_rw_prep_async(req, READ);
5788         case IORING_OP_WRITEV:
5789         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5790         case IORING_OP_WRITE:
5791                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
5792         case IORING_OP_SENDMSG:
5793         case IORING_OP_SEND:
5794                 return io_sendmsg_prep_async(req);
5795         case IORING_OP_RECVMSG:
5796         case IORING_OP_RECV:
5797                 return io_recvmsg_prep_async(req);
5798         case IORING_OP_CONNECT:
5799                 return io_connect_prep_async(req);
5800         }
5801         return 0;
5802 }
5803
5804 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req)
5805 {
5806         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
5807                 return 0;
5808         /* some opcodes init it during the inital prep */
5809         if (req->async_data)
5810                 return 0;
5811         if (__io_alloc_async_data(req))
5812                 return -EAGAIN;
5813         return io_req_prep_async(req);
5814 }
5815
5816 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5817 {
5818         struct io_kiocb *pos;
5819         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5820         u32 total_submitted, nr_reqs = 0;
5821
5822         io_for_each_link(pos, req)
5823                 nr_reqs++;
5824
5825         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5826         return total_submitted - nr_reqs;
5827 }
5828
5829 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req)
5830 {
5831         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5832         struct io_defer_entry *de;
5833         int ret;
5834         u32 seq;
5835
5836         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5837         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
5838                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
5839                 return 0;
5840
5841         seq = io_get_sequence(req);
5842         /* Still a chance to pass the sequence check */
5843         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5844                 return 0;
5845
5846         ret = io_req_defer_prep(req);
5847         if (ret)
5848                 return ret;
5849         io_prep_async_link(req);
5850         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
5851         if (!de)
5852                 return -ENOMEM;
5853
5854         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5855         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5856                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5857                 kfree(de);
5858                 io_queue_async_work(req);
5859                 return -EIOCBQUEUED;
5860         }
5861
5862         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5863         de->req = req;
5864         de->seq = seq;
5865         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
5866         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5867         return -EIOCBQUEUED;
5868 }
5869
5870 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req)
5871 {
5872         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
5873                 switch (req->opcode) {
5874                 case IORING_OP_READV:
5875                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5876                 case IORING_OP_READ:
5877                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5878                         break;
5879                 case IORING_OP_RECVMSG:
5880                 case IORING_OP_RECV:
5881                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5882                         break;
5883                 }
5884                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
5885         }
5886
5887         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
5888                 switch (req->opcode) {
5889                 case IORING_OP_READV:
5890                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5891                 case IORING_OP_READ:
5892                 case IORING_OP_WRITEV:
5893                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5894                 case IORING_OP_WRITE: {
5895                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
5896                         if (io->free_iovec)
5897                                 kfree(io->free_iovec);
5898                         break;
5899                         }
5900                 case IORING_OP_RECVMSG:
5901                 case IORING_OP_SENDMSG: {
5902                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
5903
5904                         kfree(io->free_iov);
5905                         break;
5906                         }
5907                 case IORING_OP_SPLICE:
5908                 case IORING_OP_TEE:
5909                         io_put_file(req, req->splice.file_in,
5910                                     (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
5911                         break;
5912                 case IORING_OP_OPENAT:
5913                 case IORING_OP_OPENAT2:
5914                         if (req->open.filename)
5915                                 putname(req->open.filename);
5916                         break;
5917                 case IORING_OP_RENAMEAT:
5918                         putname(req->rename.oldpath);
5919                         putname(req->rename.newpath);
5920                         break;
5921                 case IORING_OP_UNLINKAT:
5922                         putname(req->unlink.filename);
5923                         break;
5924                 }
5925                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5926         }
5927 }
5928
5929 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5930 {
5931         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5932         const struct cred *creds = NULL;
5933         int ret;
5934
5935         if (req->work.creds && req->work.creds != current_cred())
5936                 creds = override_creds(req->work.creds);
5937
5938         switch (req->opcode) {
5939         case IORING_OP_NOP:
5940                 ret = io_nop(req, issue_flags);
5941                 break;
5942         case IORING_OP_READV:
5943         case IORING_OP_READ_FIXED:
5944         case IORING_OP_READ:
5945                 ret = io_read(req, issue_flags);
5946                 break;
5947         case IORING_OP_WRITEV:
5948         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5949         case IORING_OP_WRITE:
5950                 ret = io_write(req, issue_flags);
5951                 break;
5952         case IORING_OP_FSYNC:
5953                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
5954                 break;
5955         case IORING_OP_POLL_ADD:
5956                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
5957                 break;
5958         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5959                 ret = io_poll_remove(req, issue_flags);
5960                 break;
5961         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5962                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
5963                 break;
5964         case IORING_OP_SENDMSG:
5965                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
5966                 break;
5967         case IORING_OP_SEND:
5968                 ret = io_send(req, issue_flags);
5969                 break;
5970         case IORING_OP_RECVMSG:
5971                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
5972                 break;
5973         case IORING_OP_RECV:
5974                 ret = io_recv(req, issue_flags);
5975                 break;
5976         case IORING_OP_TIMEOUT:
5977                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
5978                 break;
5979         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5980                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
5981                 break;
5982         case IORING_OP_ACCEPT:
5983                 ret = io_accept(req, issue_flags);
5984                 break;
5985         case IORING_OP_CONNECT:
5986                 ret = io_connect(req, issue_flags);
5987                 break;
5988         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5989                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
5990                 break;
5991         case IORING_OP_FALLOCATE:
5992                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
5993                 break;
5994         case IORING_OP_OPENAT:
5995                 ret = io_openat(req, issue_flags);
5996                 break;
5997         case IORING_OP_CLOSE:
5998                 ret = io_close(req, issue_flags);
5999                 break;
6000         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6001                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6002                 break;
6003         case IORING_OP_STATX:
6004                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6005                 break;
6006         case IORING_OP_FADVISE:
6007                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6008                 break;
6009         case IORING_OP_MADVISE:
6010                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6011                 break;
6012         case IORING_OP_OPENAT2:
6013                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6014                 break;
6015         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6016                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6017                 break;
6018         case IORING_OP_SPLICE:
6019                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6020                 break;
6021         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6022                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6023                 break;
6024         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6025                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6026                 break;
6027         case IORING_OP_TEE:
6028                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6029                 break;
6030         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6031                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6032                 break;
6033         case IORING_OP_RENAMEAT:
6034                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6035                 break;
6036         case IORING_OP_UNLINKAT:
6037                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6038                 break;
6039         default:
6040                 ret = -EINVAL;
6041                 break;
6042         }
6043
6044         if (creds)
6045                 revert_creds(creds);
6046
6047         if (ret)
6048                 return ret;
6049
6050         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6051         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
6052                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
6053
6054                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
6055                 if (in_async)
6056                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6057
6058                 io_iopoll_req_issued(req, in_async);
6059
6060                 if (in_async)
6061                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6062         }
6063
6064         return 0;
6065 }
6066
6067 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6068 {
6069         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6070         struct io_kiocb *timeout;
6071         int ret = 0;
6072
6073         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6074         if (timeout)
6075                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6076
6077         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6078                 ret = -ECANCELED;
6079
6080         if (!ret) {
6081                 do {
6082                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6083                         /*
6084                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6085                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6086                          * wait for request slots on the block side.
6087                          */
6088                         if (ret != -EAGAIN)
6089                                 break;
6090                         cond_resched();
6091                 } while (1);
6092         }
6093
6094         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6095         if (ret) {
6096                 /* io-wq is going to take one down */
6097                 refcount_inc(&req->refs);
6098                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6099         }
6100 }
6101
6102 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6103                                               int index)
6104 {
6105         struct fixed_rsrc_table *table;
6106
6107         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6108         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6109 }
6110
6111 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6112                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6113 {
6114         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6115         struct file *file;
6116
6117         if (fixed) {
6118                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6119                         return NULL;
6120                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6121                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
6122                 io_set_resource_node(req);
6123         } else {
6124                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6125                 file = __io_file_get(state, fd);
6126         }
6127
6128         if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6129                 io_req_track_inflight(req);
6130         return file;
6131 }
6132
6133 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6134 {
6135         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6136                                                 struct io_timeout_data, timer);
6137         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6138         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6139         unsigned long flags;
6140
6141         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6142         prev = req->timeout.head;
6143         req->timeout.head = NULL;
6144
6145         /*
6146          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6147          * race with the completion of the linked work.
6148          */
6149         if (prev && refcount_inc_not_zero(&prev->refs))
6150                 io_remove_next_linked(prev);
6151         else
6152                 prev = NULL;
6153         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6154
6155         if (prev) {
6156                 req_set_fail_links(prev);
6157                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6158                 io_put_req_deferred(prev, 1);
6159         } else {
6160                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6161                 io_put_req_deferred(req, 1);
6162         }
6163         return HRTIMER_NORESTART;
6164 }
6165
6166 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6167 {
6168         /*
6169          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6170          * before we got a chance to setup the timer
6171          */
6172         if (req->timeout.head) {
6173                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6174
6175                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6176                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6177                                 data->mode);
6178         }
6179 }
6180
6181 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6182 {
6183         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6184
6185         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6186         __io_queue_linked_timeout(req);
6187         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6188
6189         /* drop submission reference */
6190         io_put_req(req);
6191 }
6192
6193 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6194 {
6195         struct io_kiocb *nxt = req->link;
6196
6197         if (!nxt || (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) ||
6198             nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6199                 return NULL;
6200
6201         nxt->timeout.head = req;
6202         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6203         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6204         return nxt;
6205 }
6206
6207 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6208 {
6209         struct io_kiocb *linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6210         int ret;
6211
6212         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6213
6214         /*
6215          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6216          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6217          */
6218         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6219                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6220                         /*
6221                          * Queued up for async execution, worker will release
6222                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6223                          */
6224                         io_queue_async_work(req);
6225                 }
6226         } else if (likely(!ret)) {
6227                 /* drop submission reference */
6228                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6229                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6230                         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
6231
6232                         cs->reqs[cs->nr++] = req;
6233                         if (cs->nr == ARRAY_SIZE(cs->reqs))
6234                                 io_submit_flush_completions(cs, ctx);
6235                 } else {
6236                         io_put_req(req);
6237                 }
6238         } else {
6239                 req_set_fail_links(req);
6240                 io_put_req(req);
6241                 io_req_complete(req, ret);
6242         }
6243         if (linked_timeout)
6244                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6245 }
6246
6247 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6248 {
6249         int ret;
6250
6251         ret = io_req_defer(req);
6252         if (ret) {
6253                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6254 fail_req:
6255                         req_set_fail_links(req);
6256                         io_put_req(req);
6257                         io_req_complete(req, ret);
6258                 }
6259         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6260                 ret = io_req_defer_prep(req);
6261                 if (unlikely(ret))
6262                         goto fail_req;
6263                 io_queue_async_work(req);
6264         } else {
6265                 __io_queue_sqe(req);
6266         }
6267 }
6268
6269 /*
6270  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6271  *
6272  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6273  */
6274 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6275                                         struct io_kiocb *req,
6276                                         unsigned int sqe_flags)
6277 {
6278         if (!ctx->restricted)
6279                 return true;
6280
6281         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6282                 return false;
6283
6284         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6285             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6286                 return false;
6287
6288         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6289                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6290                 return false;
6291
6292         return true;
6293 }
6294
6295 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6296                        const struct io_uring_sqe *sqe)
6297 {
6298         struct io_submit_state *state;
6299         unsigned int sqe_flags;
6300         int personality, ret = 0;
6301
6302         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6303         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6304         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6305         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6306         req->async_data = NULL;
6307         req->file = NULL;
6308         req->ctx = ctx;
6309         req->link = NULL;
6310         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
6311         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6312         refcount_set(&req->refs, 2);
6313         req->task = current;
6314         req->result = 0;
6315
6316         /* enforce forwards compatibility on users */
6317         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)) {
6318                 req->flags = 0;
6319                 return -EINVAL;
6320         }
6321
6322         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6323                 return -EINVAL;
6324
6325         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6326                 return -EACCES;
6327
6328         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6329             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6330                 return -EOPNOTSUPP;
6331
6332         req->work.list.next = NULL;
6333         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
6334         if (personality) {
6335                 req->work.creds = idr_find(&ctx->personality_idr, personality);
6336                 if (!req->work.creds)
6337                         return -EINVAL;
6338                 get_cred(req->work.creds);
6339         } else {
6340                 req->work.creds = NULL;
6341         }
6342         req->work.flags = 0;
6343         state = &ctx->submit_state;
6344
6345         /*
6346          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6347          * is potentially a read/write to block based storage.
6348          */
6349         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6350             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6351                 blk_start_plug(&state->plug);
6352                 state->plug_started = true;
6353         }
6354
6355         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6356                 bool fixed = req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
6357
6358                 req->file = io_file_get(state, req, READ_ONCE(sqe->fd), fixed);
6359                 if (unlikely(!req->file))
6360                         ret = -EBADF;
6361         }
6362
6363         state->ios_left--;
6364         return ret;
6365 }
6366
6367 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6368                          const struct io_uring_sqe *sqe)
6369 {
6370         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
6371         int ret;
6372
6373         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
6374         if (unlikely(ret)) {
6375 fail_req:
6376                 io_put_req(req);
6377                 io_req_complete(req, ret);
6378                 if (link->head) {
6379                         /* fail even hard links since we don't submit */
6380                         link->head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6381                         io_put_req(link->head);
6382                         io_req_complete(link->head, -ECANCELED);
6383                         link->head = NULL;
6384                 }
6385                 return ret;
6386         }
6387         ret = io_req_prep(req, sqe);
6388         if (unlikely(ret))
6389                 goto fail_req;
6390
6391         /* don't need @sqe from now on */
6392         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6393                                 true, ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
6394
6395         /*
6396          * If we already have a head request, queue this one for async
6397          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6398          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6399          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6400          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6401          */
6402         if (link->head) {
6403                 struct io_kiocb *head = link->head;
6404
6405                 /*
6406                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6407                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6408                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6409                  * next after the link request. The last one is done via
6410                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6411                  */
6412                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6413                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6414                         ctx->drain_next = 1;
6415                 }
6416                 ret = io_req_defer_prep(req);
6417                 if (unlikely(ret))
6418                         goto fail_req;
6419                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6420                 link->last->link = req;
6421                 link->last = req;
6422
6423                 /* last request of a link, enqueue the link */
6424                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6425                         io_queue_sqe(head);
6426                         link->head = NULL;
6427                 }
6428         } else {
6429                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6430                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6431                         ctx->drain_next = 0;
6432                 }
6433                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6434                         link->head = req;
6435                         link->last = req;
6436                 } else {
6437                         io_queue_sqe(req);
6438                 }
6439         }
6440
6441         return 0;
6442 }
6443
6444 /*
6445  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6446  */
6447 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
6448                                 struct io_ring_ctx *ctx)
6449 {
6450         if (state->link.head)
6451                 io_queue_sqe(state->link.head);
6452         if (state->comp.nr)
6453                 io_submit_flush_completions(&state->comp, ctx);
6454         if (state->plug_started)
6455                 blk_finish_plug(&state->plug);
6456         io_state_file_put(state);
6457 }
6458
6459 /*
6460  * Start submission side cache.
6461  */
6462 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6463                                   unsigned int max_ios)
6464 {
6465         state->plug_started = false;
6466         state->ios_left = max_ios;
6467         /* set only head, no need to init link_last in advance */
6468         state->link.head = NULL;
6469 }
6470
6471 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6472 {
6473         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6474
6475         /*
6476          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6477          * since once we write the new head, the application could
6478          * write new data to them.
6479          */
6480         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6481 }
6482
6483 /*
6484  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6485  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6486  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6487  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6488  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6489  * prevent a re-load down the line.
6490  */
6491 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6492 {
6493         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6494         unsigned head;
6495
6496         /*
6497          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6498          *
6499          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6500          *    head updates.
6501          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6502          *    though the application is the one updating it.
6503          */
6504         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head++ & ctx->sq_mask]);
6505         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6506                 return &ctx->sq_sqes[head];
6507
6508         /* drop invalid entries */
6509         ctx->cached_sq_dropped++;
6510         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6511         return NULL;
6512 }
6513
6514 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6515 {
6516         int submitted = 0;
6517
6518         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6519         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6520                 if (!__io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL))
6521                         return -EBUSY;
6522         }
6523
6524         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6525         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6526
6527         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6528                 return -EAGAIN;
6529
6530         percpu_counter_add(&current->io_uring->inflight, nr);
6531         refcount_add(nr, &current->usage);
6532         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
6533
6534         while (submitted < nr) {
6535                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6536                 struct io_kiocb *req;
6537
6538                 req = io_alloc_req(ctx);
6539                 if (unlikely(!req)) {
6540                         if (!submitted)
6541                                 submitted = -EAGAIN;
6542                         break;
6543                 }
6544                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6545                 if (unlikely(!sqe)) {
6546                         kmem_cache_free(req_cachep, req);
6547                         break;
6548                 }
6549                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6550                 submitted++;
6551                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
6552                         break;
6553         }
6554
6555         if (unlikely(submitted != nr)) {
6556                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6557                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
6558                 int unused = nr - ref_used;
6559
6560                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6561                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, unused);
6562                 put_task_struct_many(current, unused);
6563         }
6564
6565         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
6566          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6567         io_commit_sqring(ctx);
6568
6569         return submitted;
6570 }
6571
6572 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6573 {
6574         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6575         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6576         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6577         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6578 }
6579
6580 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6581 {
6582         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6583         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6584         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6585 }
6586
6587 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
6588 {
6589         unsigned int to_submit;
6590         int ret = 0;
6591
6592         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6593         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6594         if (cap_entries && to_submit > 8)
6595                 to_submit = 8;
6596
6597         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
6598                 unsigned nr_events = 0;
6599
6600                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6601                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
6602                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6603
6604                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6605                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6606                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6607         }
6608
6609         if (!io_sqring_full(ctx) && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6610                 wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6611
6612         return ret;
6613 }
6614
6615 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
6616 {
6617         struct io_ring_ctx *ctx;
6618         unsigned sq_thread_idle = 0;
6619
6620         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6621                 if (sq_thread_idle < ctx->sq_thread_idle)
6622                         sq_thread_idle = ctx->sq_thread_idle;
6623         }
6624
6625         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
6626 }
6627
6628 static void io_sqd_init_new(struct io_sq_data *sqd)
6629 {
6630         struct io_ring_ctx *ctx;
6631
6632         while (!list_empty(&sqd->ctx_new_list)) {
6633                 ctx = list_first_entry(&sqd->ctx_new_list, struct io_ring_ctx, sqd_list);
6634                 list_move_tail(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
6635                 complete(&ctx->sq_thread_comp);
6636         }
6637
6638         io_sqd_update_thread_idle(sqd);
6639 }
6640
6641 static bool io_sq_thread_should_stop(struct io_sq_data *sqd)
6642 {
6643         return test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
6644 }
6645
6646 static bool io_sq_thread_should_park(struct io_sq_data *sqd)
6647 {
6648         return test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
6649 }
6650
6651 static void io_sq_thread_parkme(struct io_sq_data *sqd)
6652 {
6653         for (;;) {
6654                 /*
6655                  * TASK_PARKED is a special state; we must serialize against
6656                  * possible pending wakeups to avoid store-store collisions on
6657                  * task->state.
6658                  *
6659                  * Such a collision might possibly result in the task state
6660                  * changin from TASK_PARKED and us failing the
6661                  * wait_task_inactive() in kthread_park().
6662                  */
6663                 set_special_state(TASK_PARKED);
6664                 if (!test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state))
6665                         break;
6666
6667                 /*
6668                  * Thread is going to call schedule(), do not preempt it,
6669                  * or the caller of kthread_park() may spend more time in
6670                  * wait_task_inactive().
6671                  */
6672                 preempt_disable();
6673                 complete(&sqd->parked);
6674                 schedule_preempt_disabled();
6675                 preempt_enable();
6676         }
6677         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6678 }
6679
6680 static int io_sq_thread(void *data)
6681 {
6682         struct io_sq_data *sqd = data;
6683         struct io_ring_ctx *ctx;
6684         unsigned long timeout = 0;
6685         char buf[TASK_COMM_LEN];
6686         DEFINE_WAIT(wait);
6687
6688         sprintf(buf, "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
6689         set_task_comm(current, buf);
6690         current->pf_io_worker = NULL;
6691
6692         if (sqd->sq_cpu != -1)
6693                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
6694         else
6695                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
6696         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
6697
6698         wait_for_completion(&sqd->startup);
6699
6700         while (!io_sq_thread_should_stop(sqd)) {
6701                 int ret;
6702                 bool cap_entries, sqt_spin, needs_sched;
6703
6704                 /*
6705                  * Any changes to the sqd lists are synchronized through the
6706                  * thread parking. This synchronizes the thread vs users,
6707                  * the users are synchronized on the sqd->ctx_lock.
6708                  */
6709                 if (io_sq_thread_should_park(sqd)) {
6710                         io_sq_thread_parkme(sqd);
6711                         continue;
6712                 }
6713                 if (unlikely(!list_empty(&sqd->ctx_new_list))) {
6714                         io_sqd_init_new(sqd);
6715                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6716                 }
6717                 if (fatal_signal_pending(current))
6718                         break;
6719                 sqt_spin = false;
6720                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6721                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6722                         const struct cred *creds = NULL;
6723
6724                         if (ctx->sq_creds != current_cred())
6725                                 creds = override_creds(ctx->sq_creds);
6726                         ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
6727                         if (creds)
6728                                 revert_creds(creds);
6729                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
6730                                 sqt_spin = true;
6731                 }
6732
6733                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
6734                         io_run_task_work();
6735                         cond_resched();
6736                         if (sqt_spin)
6737                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6738                         continue;
6739                 }
6740
6741                 needs_sched = true;
6742                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
6743                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6744                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6745                             !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6746                                 needs_sched = false;
6747                                 break;
6748                         }
6749                         if (io_sqring_entries(ctx)) {
6750                                 needs_sched = false;
6751                                 break;
6752                         }
6753                 }
6754
6755                 if (needs_sched && !io_sq_thread_should_park(sqd)) {
6756                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6757                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6758
6759                         schedule();
6760                         try_to_freeze();
6761                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6762                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6763                 }
6764
6765                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
6766                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6767         }
6768
6769         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6770                 io_uring_cancel_sqpoll(ctx);
6771
6772         io_run_task_work();
6773
6774         /*
6775          * Ensure that we park properly if racing with someone trying to park
6776          * while we're exiting. If we fail to grab the lock, check park and
6777          * park if necessary. The ordering with the park bit and the lock
6778          * ensures that we catch this reliably.
6779          */
6780         if (!mutex_trylock(&sqd->lock)) {
6781                 if (io_sq_thread_should_park(sqd))
6782                         io_sq_thread_parkme(sqd);
6783                 mutex_lock(&sqd->lock);
6784         }
6785
6786         sqd->thread = NULL;
6787         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6788                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6789         }
6790
6791         complete(&sqd->exited);
6792         mutex_unlock(&sqd->lock);
6793         do_exit(0);
6794 }
6795
6796 struct io_wait_queue {
6797         struct wait_queue_entry wq;
6798         struct io_ring_ctx *ctx;
6799         unsigned to_wait;
6800         unsigned nr_timeouts;
6801 };
6802
6803 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
6804 {
6805         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6806
6807         /*
6808          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6809          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6810          * regardless of event count.
6811          */
6812         return io_cqring_events(ctx) >= iowq->to_wait ||
6813                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6814 }
6815
6816 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6817                             int wake_flags, void *key)
6818 {
6819         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6820                                                         wq);
6821
6822         /*
6823          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
6824          * the task, and the next invocation will do it.
6825          */
6826         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->cq_check_overflow))
6827                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6828         return -1;
6829 }
6830
6831 static int io_run_task_work_sig(void)
6832 {
6833         if (io_run_task_work())
6834                 return 1;
6835         if (!signal_pending(current))
6836                 return 0;
6837         if (test_tsk_thread_flag(current, TIF_NOTIFY_SIGNAL))
6838                 return -ERESTARTSYS;
6839         return -EINTR;
6840 }
6841
6842 /* when returns >0, the caller should retry */
6843 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
6844                                           struct io_wait_queue *iowq,
6845                                           signed long *timeout)
6846 {
6847         int ret;
6848
6849         /* make sure we run task_work before checking for signals */
6850         ret = io_run_task_work_sig();
6851         if (ret || io_should_wake(iowq))
6852                 return ret;
6853         /* let the caller flush overflows, retry */
6854         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
6855                 return 1;
6856
6857         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
6858         return !*timeout ? -ETIME : 1;
6859 }
6860
6861 /*
6862  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6863  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6864  */
6865 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6866                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
6867                           struct __kernel_timespec __user *uts)
6868 {
6869         struct io_wait_queue iowq = {
6870                 .wq = {
6871                         .private        = current,
6872                         .func           = io_wake_function,
6873                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6874                 },
6875                 .ctx            = ctx,
6876                 .to_wait        = min_events,
6877         };
6878         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6879         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
6880         int ret;
6881
6882         do {
6883                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
6884                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
6885                         return 0;
6886                 if (!io_run_task_work())
6887                         break;
6888         } while (1);
6889
6890         if (sig) {
6891 #ifdef CONFIG_COMPAT
6892                 if (in_compat_syscall())
6893                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6894                                                       sigsz);
6895                 else
6896 #endif
6897                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6898
6899                 if (ret)
6900                         return ret;
6901         }
6902
6903         if (uts) {
6904                 struct timespec64 ts;
6905
6906                 if (get_timespec64(&ts, uts))
6907                         return -EFAULT;
6908                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
6909         }
6910
6911         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6912         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
6913         do {
6914                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
6915                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL)) {
6916                         ret = -EBUSY;
6917                         break;
6918                 }
6919                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
6920                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6921                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
6922                 finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
6923                 cond_resched();
6924         } while (ret > 0);
6925
6926         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
6927
6928         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
6929 }
6930
6931 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6932 {
6933 #if defined(CONFIG_UNIX)
6934         if (ctx->ring_sock) {
6935                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6936                 struct sk_buff *skb;
6937
6938                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
6939                         kfree_skb(skb);
6940         }
6941 #else
6942         int i;
6943
6944         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6945                 struct file *file;
6946
6947                 file = io_file_from_index(ctx, i);
6948                 if (file)
6949                         fput(file);
6950         }
6951 #endif
6952 }
6953
6954 static void io_rsrc_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
6955 {
6956         struct fixed_rsrc_data *data;
6957
6958         data = container_of(ref, struct fixed_rsrc_data, refs);
6959         complete(&data->done);
6960 }
6961
6962 static inline void io_rsrc_ref_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
6963 {
6964         spin_lock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
6965 }
6966
6967 static inline void io_rsrc_ref_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
6968 {
6969         spin_unlock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
6970 }
6971
6972 static void io_sqe_rsrc_set_node(struct io_ring_ctx *ctx,
6973                                  struct fixed_rsrc_data *rsrc_data,
6974                                  struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
6975 {
6976         io_rsrc_ref_lock(ctx);
6977         rsrc_data->node = ref_node;
6978         list_add_tail(&ref_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
6979         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
6980         percpu_ref_get(&rsrc_data->refs);
6981 }
6982
6983 static void io_sqe_rsrc_kill_node(struct io_ring_ctx *ctx, struct fixed_rsrc_data *data)
6984 {
6985         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node = NULL;
6986
6987         io_rsrc_ref_lock(ctx);
6988         ref_node = data->node;
6989         data->node = NULL;
6990         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
6991         if (ref_node)
6992                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
6993 }
6994
6995 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct fixed_rsrc_data *data,
6996                                struct io_ring_ctx *ctx,
6997                                void (*rsrc_put)(struct io_ring_ctx *ctx,
6998                                                 struct io_rsrc_put *prsrc))
6999 {
7000         struct fixed_rsrc_ref_node *backup_node;
7001         int ret;
7002
7003         if (data->quiesce)
7004                 return -ENXIO;
7005
7006         data->quiesce = true;
7007         do {
7008                 ret = -ENOMEM;
7009                 backup_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7010                 if (!backup_node)
7011                         break;
7012                 backup_node->rsrc_data = data;
7013                 backup_node->rsrc_put = rsrc_put;
7014
7015                 io_sqe_rsrc_kill_node(ctx, data);
7016                 percpu_ref_kill(&data->refs);
7017                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7018
7019                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7020                 if (!ret)
7021                         break;
7022
7023                 percpu_ref_resurrect(&data->refs);
7024                 io_sqe_rsrc_set_node(ctx, data, backup_node);
7025                 backup_node = NULL;
7026                 reinit_completion(&data->done);
7027                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7028                 ret = io_run_task_work_sig();
7029                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7030         } while (ret >= 0);
7031         data->quiesce = false;
7032
7033         if (backup_node)
7034                 destroy_fixed_rsrc_ref_node(backup_node);
7035         return ret;
7036 }
7037
7038 static struct fixed_rsrc_data *alloc_fixed_rsrc_data(struct io_ring_ctx *ctx)
7039 {
7040         struct fixed_rsrc_data *data;
7041
7042         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7043         if (!data)
7044                 return NULL;
7045
7046         if (percpu_ref_init(&data->refs, io_rsrc_data_ref_zero,
7047                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL)) {
7048                 kfree(data);
7049                 return NULL;
7050         }
7051         data->ctx = ctx;
7052         init_completion(&data->done);
7053         return data;
7054 }
7055
7056 static void free_fixed_rsrc_data(struct fixed_rsrc_data *data)
7057 {
7058         percpu_ref_exit(&data->refs);
7059         kfree(data->table);
7060         kfree(data);
7061 }
7062
7063 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7064 {
7065         struct fixed_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7066         unsigned nr_tables, i;
7067         int ret;
7068
7069         /*
7070          * percpu_ref_is_dying() is to stop parallel files unregister
7071          * Since we possibly drop uring lock later in this function to
7072          * run task work.
7073          */
7074         if (!data || percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7075                 return -ENXIO;
7076         ret = io_rsrc_ref_quiesce(data, ctx, io_ring_file_put);
7077         if (ret)
7078                 return ret;
7079
7080         __io_sqe_files_unregister(ctx);
7081         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7082         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7083                 kfree(data->table[i].files);
7084         free_fixed_rsrc_data(data);
7085         ctx->file_data = NULL;
7086         ctx->nr_user_files = 0;
7087         return 0;
7088 }
7089
7090 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7091         __releases(&sqd->lock)
7092 {
7093         if (sqd->thread == current)
7094                 return;
7095         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7096         if (sqd->thread)
7097                 wake_up_state(sqd->thread, TASK_PARKED);
7098         mutex_unlock(&sqd->lock);
7099 }
7100
7101 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7102         __acquires(&sqd->lock)
7103 {
7104         if (sqd->thread == current)
7105                 return;
7106         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7107         mutex_lock(&sqd->lock);
7108         if (sqd->thread) {
7109                 wake_up_process(sqd->thread);
7110                 wait_for_completion(&sqd->parked);
7111         }
7112 }
7113
7114 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7115 {
7116         if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state))
7117                 return;
7118         mutex_lock(&sqd->lock);
7119         if (sqd->thread) {
7120                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7121                 WARN_ON_ONCE(test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state));
7122                 wake_up_process(sqd->thread);
7123                 mutex_unlock(&sqd->lock);
7124                 wait_for_completion(&sqd->exited);
7125                 WARN_ON_ONCE(sqd->thread);
7126         } else {
7127                 mutex_unlock(&sqd->lock);
7128         }
7129 }
7130
7131 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7132 {
7133         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7134                 io_sq_thread_stop(sqd);
7135                 kfree(sqd);
7136         }
7137 }
7138
7139 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7140 {
7141         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7142
7143         if (sqd) {
7144                 complete(&sqd->startup);
7145                 if (sqd->thread) {
7146                         wait_for_completion(&ctx->sq_thread_comp);
7147                         io_sq_thread_park(sqd);
7148                 }
7149
7150                 mutex_lock(&sqd->ctx_lock);
7151                 list_del(&ctx->sqd_list);
7152                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7153                 mutex_unlock(&sqd->ctx_lock);
7154
7155                 if (sqd->thread)
7156                         io_sq_thread_unpark(sqd);
7157
7158                 io_put_sq_data(sqd);
7159                 ctx->sq_data = NULL;
7160                 if (ctx->sq_creds)
7161                         put_cred(ctx->sq_creds);
7162         }
7163 }
7164
7165 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7166 {
7167         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7168         struct io_sq_data *sqd;
7169         struct fd f;
7170
7171         f = fdget(p->wq_fd);
7172         if (!f.file)
7173                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7174         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7175                 fdput(f);
7176                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7177         }
7178
7179         ctx_attach = f.file->private_data;
7180         sqd = ctx_attach->sq_data;
7181         if (!sqd) {
7182                 fdput(f);
7183                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7184         }
7185
7186         refcount_inc(&sqd->refs);
7187         fdput(f);
7188         return sqd;
7189 }
7190
7191 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p)
7192 {
7193         struct io_sq_data *sqd;
7194
7195         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)
7196                 return io_attach_sq_data(p);
7197
7198         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7199         if (!sqd)
7200                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7201
7202         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7203         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7204         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_new_list);
7205         mutex_init(&sqd->ctx_lock);
7206         mutex_init(&sqd->lock);
7207         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7208         init_completion(&sqd->startup);
7209         init_completion(&sqd->parked);
7210         init_completion(&sqd->exited);
7211         return sqd;
7212 }
7213
7214 #if defined(CONFIG_UNIX)
7215 /*
7216  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7217  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7218  * loops in the file referencing.
7219  */
7220 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7221 {
7222         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7223         struct scm_fp_list *fpl;
7224         struct sk_buff *skb;
7225         int i, nr_files;
7226
7227         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7228         if (!fpl)
7229                 return -ENOMEM;
7230
7231         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7232         if (!skb) {
7233                 kfree(fpl);
7234                 return -ENOMEM;
7235         }
7236
7237         skb->sk = sk;
7238
7239         nr_files = 0;
7240         fpl->user = get_uid(current_user());
7241         for (i = 0; i < nr; i++) {
7242                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7243
7244                 if (!file)
7245                         continue;
7246                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7247                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7248                 nr_files++;
7249         }
7250
7251         if (nr_files) {
7252                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7253                 fpl->count = nr_files;
7254                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7255                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7256                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7257                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7258
7259                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7260                         fput(fpl->fp[i]);
7261         } else {
7262                 kfree_skb(skb);
7263                 kfree(fpl);
7264         }
7265
7266         return 0;
7267 }
7268
7269 /*
7270  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7271  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7272  * garbage collection to take care of this problem for us.
7273  */
7274 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7275 {
7276         unsigned left, total;
7277         int ret = 0;
7278
7279         total = 0;
7280         left = ctx->nr_user_files;
7281         while (left) {
7282                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7283
7284                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7285                 if (ret)
7286                         break;
7287                 left -= this_files;
7288                 total += this_files;
7289         }
7290
7291         if (!ret)
7292                 return 0;
7293
7294         while (total < ctx->nr_user_files) {
7295                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7296
7297                 if (file)
7298                         fput(file);
7299                 total++;
7300         }
7301
7302         return ret;
7303 }
7304 #else
7305 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7306 {
7307         return 0;
7308 }
7309 #endif
7310
7311 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct fixed_rsrc_data *file_data,
7312                                     unsigned nr_tables, unsigned nr_files)
7313 {
7314         int i;
7315
7316         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7317                 struct fixed_rsrc_table *table = &file_data->table[i];
7318                 unsigned this_files;
7319
7320                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7321                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
7322                                         GFP_KERNEL);
7323                 if (!table->files)
7324                         break;
7325                 nr_files -= this_files;
7326         }
7327
7328         if (i == nr_tables)
7329                 return 0;
7330
7331         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7332                 struct fixed_rsrc_table *table = &file_data->table[i];
7333                 kfree(table->files);
7334         }
7335         return 1;
7336 }
7337
7338 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
7339 {
7340         struct file *file = prsrc->file;
7341 #if defined(CONFIG_UNIX)
7342         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7343         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7344         struct sk_buff *skb;
7345         int i;
7346
7347         __skb_queue_head_init(&list);
7348
7349         /*
7350          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7351          * remove this entry and rearrange the file array.
7352          */
7353         skb = skb_dequeue(head);
7354         while (skb) {
7355                 struct scm_fp_list *fp;
7356
7357                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7358                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7359                         int left;
7360
7361                         if (fp->fp[i] != file)
7362                                 continue;
7363
7364                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7365                         left = fp->count - 1 - i;
7366                         if (left) {
7367                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7368                                                 left * sizeof(struct file *));
7369                         }
7370                         fp->count--;
7371                         if (!fp->count) {
7372                                 kfree_skb(skb);
7373                                 skb = NULL;
7374                         } else {
7375                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7376                         }
7377                         fput(file);
7378                         file = NULL;
7379                         break;
7380                 }
7381
7382                 if (!file)
7383                         break;
7384
7385                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7386
7387                 skb = skb_dequeue(head);
7388         }
7389
7390         if (skb_peek(&list)) {
7391                 spin_lock_irq(&head->lock);
7392                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7393                         __skb_queue_tail(head, skb);
7394                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7395         }
7396 #else
7397         fput(file);
7398 #endif
7399 }
7400
7401 static void __io_rsrc_put_work(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7402 {
7403         struct fixed_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
7404         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
7405         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
7406
7407         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
7408                 list_del(&prsrc->list);
7409                 ref_node->rsrc_put(ctx, prsrc);
7410                 kfree(prsrc);
7411         }
7412
7413         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7414         kfree(ref_node);
7415         percpu_ref_put(&rsrc_data->refs);
7416 }
7417
7418 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
7419 {
7420         struct io_ring_ctx *ctx;
7421         struct llist_node *node;
7422
7423         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
7424         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
7425
7426         while (node) {
7427                 struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7428                 struct llist_node *next = node->next;
7429
7430                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_rsrc_ref_node, llist);
7431                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
7432                 node = next;
7433         }
7434 }
7435
7436 static struct file **io_fixed_file_slot(struct fixed_rsrc_data *file_data,
7437                                         unsigned i)
7438 {
7439         struct fixed_rsrc_table *table;
7440
7441         table = &file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7442         return &table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
7443 }
7444
7445 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7446 {
7447         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7448         struct fixed_rsrc_data *data;
7449         struct io_ring_ctx *ctx;
7450         bool first_add = false;
7451         int delay = HZ;
7452
7453         ref_node = container_of(ref, struct fixed_rsrc_ref_node, refs);
7454         data = ref_node->rsrc_data;
7455         ctx = data->ctx;
7456
7457         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7458         ref_node->done = true;
7459
7460         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7461                 ref_node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7462                                         struct fixed_rsrc_ref_node, node);
7463                 /* recycle ref nodes in order */
7464                 if (!ref_node->done)
7465                         break;
7466                 list_del(&ref_node->node);
7467                 first_add |= llist_add(&ref_node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7468         }
7469         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7470
7471         if (percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7472                 delay = 0;
7473
7474         if (!delay)
7475                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, 0);
7476         else if (first_add)
7477                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, delay);
7478 }
7479
7480 static struct fixed_rsrc_ref_node *alloc_fixed_rsrc_ref_node(
7481                         struct io_ring_ctx *ctx)
7482 {
7483         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7484
7485         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7486         if (!ref_node)
7487                 return NULL;
7488
7489         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7490                             0, GFP_KERNEL)) {
7491                 kfree(ref_node);
7492                 return NULL;
7493         }
7494         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7495         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7496         ref_node->done = false;
7497         return ref_node;
7498 }
7499
7500 static void init_fixed_file_ref_node(struct io_ring_ctx *ctx,
7501                                      struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7502 {
7503         ref_node->rsrc_data = ctx->file_data;
7504         ref_node->rsrc_put = io_ring_file_put;
7505 }
7506
7507 static void destroy_fixed_rsrc_ref_node(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7508 {
7509         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7510         kfree(ref_node);
7511 }
7512
7513
7514 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7515                                  unsigned nr_args)
7516 {
7517         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7518         unsigned nr_tables, i;
7519         struct file *file;
7520         int fd, ret = -ENOMEM;
7521         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7522         struct fixed_rsrc_data *file_data;
7523
7524         if (ctx->file_data)
7525                 return -EBUSY;
7526         if (!nr_args)
7527                 return -EINVAL;
7528         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7529                 return -EMFILE;
7530
7531         file_data = alloc_fixed_rsrc_data(ctx);
7532         if (!file_data)
7533                 return -ENOMEM;
7534         ctx->file_data = file_data;
7535
7536         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7537         file_data->table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*file_data->table),
7538                                    GFP_KERNEL);
7539         if (!file_data->table)
7540                 goto out_free;
7541
7542         if (io_sqe_alloc_file_tables(file_data, nr_tables, nr_args))
7543                 goto out_free;
7544
7545         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7546                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7547                         ret = -EFAULT;
7548                         goto out_fput;
7549                 }
7550                 /* allow sparse sets */
7551                 if (fd == -1)
7552                         continue;
7553
7554                 file = fget(fd);
7555                 ret = -EBADF;
7556                 if (!file)
7557                         goto out_fput;
7558
7559                 /*
7560                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7561                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7562                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7563                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7564                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7565                  */
7566                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7567                         fput(file);
7568                         goto out_fput;
7569                 }
7570                 *io_fixed_file_slot(file_data, i) = file;
7571         }
7572
7573         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7574         if (ret) {
7575                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7576                 return ret;
7577         }
7578
7579         ref_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7580         if (!ref_node) {
7581                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7582                 return -ENOMEM;
7583         }
7584         init_fixed_file_ref_node(ctx, ref_node);
7585
7586         io_sqe_rsrc_set_node(ctx, file_data, ref_node);
7587         return ret;
7588 out_fput:
7589         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7590                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7591                 if (file)
7592                         fput(file);
7593         }
7594         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7595                 kfree(file_data->table[i].files);
7596         ctx->nr_user_files = 0;
7597 out_free:
7598         free_fixed_rsrc_data(ctx->file_data);
7599         ctx->file_data = NULL;
7600         return ret;
7601 }
7602
7603 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7604                                 int index)
7605 {
7606 #if defined(CONFIG_UNIX)
7607         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7608         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7609         struct sk_buff *skb;
7610
7611         /*
7612          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7613          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7614          * and filling it in.
7615          */
7616         spin_lock_irq(&head->lock);
7617         skb = skb_peek(head);
7618         if (skb) {
7619                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7620
7621                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7622                         __skb_unlink(skb, head);
7623                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7624                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7625                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7626                         fpl->count++;
7627                         spin_lock_irq(&head->lock);
7628                         __skb_queue_head(head, skb);
7629                 } else {
7630                         skb = NULL;
7631                 }
7632         }
7633         spin_unlock_irq(&head->lock);
7634
7635         if (skb) {
7636                 fput(file);
7637                 return 0;
7638         }
7639
7640         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7641 #else
7642         return 0;
7643 #endif
7644 }
7645
7646 static int io_queue_rsrc_removal(struct fixed_rsrc_data *data, void *rsrc)
7647 {
7648         struct io_rsrc_put *prsrc;
7649         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node = data->node;
7650
7651         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
7652         if (!prsrc)
7653                 return -ENOMEM;
7654
7655         prsrc->rsrc = rsrc;
7656         list_add(&prsrc->list, &ref_node->rsrc_list);
7657
7658         return 0;
7659 }
7660
7661 static inline int io_queue_file_removal(struct fixed_rsrc_data *data,
7662                                         struct file *file)
7663 {
7664         return io_queue_rsrc_removal(data, (void *)file);
7665 }
7666
7667 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7668                                  struct io_uring_rsrc_update *up,
7669                                  unsigned nr_args)
7670 {
7671         struct fixed_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7672         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7673         struct file *file, **file_slot;
7674         __s32 __user *fds;
7675         int fd, i, err;
7676         __u32 done;
7677         bool needs_switch = false;
7678
7679         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7680                 return -EOVERFLOW;
7681         if (done > ctx->nr_user_files)
7682                 return -EINVAL;
7683
7684         ref_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7685         if (!ref_node)
7686                 return -ENOMEM;
7687         init_fixed_file_ref_node(ctx, ref_node);
7688
7689         fds = u64_to_user_ptr(up->data);
7690         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
7691                 err = 0;
7692                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7693                         err = -EFAULT;
7694                         break;
7695                 }
7696                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
7697                         continue;
7698
7699                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
7700                 file_slot = io_fixed_file_slot(ctx->file_data, i);
7701
7702                 if (*file_slot) {
7703                         err = io_queue_file_removal(data, *file_slot);
7704                         if (err)
7705                                 break;
7706                         *file_slot = NULL;
7707                         needs_switch = true;
7708                 }
7709                 if (fd != -1) {
7710                         file = fget(fd);
7711                         if (!file) {
7712                                 err = -EBADF;
7713                                 break;
7714                         }
7715                         /*
7716                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7717                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7718                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7719                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7720                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7721                          * support regular read/write anyway.
7722                          */
7723                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7724                                 fput(file);
7725                                 err = -EBADF;
7726                                 break;
7727                         }
7728                         *file_slot = file;
7729                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7730                         if (err) {
7731                                 *file_slot = NULL;
7732                                 fput(file);
7733                                 break;
7734                         }
7735                 }
7736         }
7737
7738         if (needs_switch) {
7739                 percpu_ref_kill(&data->node->refs);
7740                 io_sqe_rsrc_set_node(ctx, data, ref_node);
7741         } else
7742                 destroy_fixed_rsrc_ref_node(ref_node);
7743
7744         return done ? done : err;
7745 }
7746
7747 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7748                                unsigned nr_args)
7749 {
7750         struct io_uring_rsrc_update up;
7751
7752         if (!ctx->file_data)
7753                 return -ENXIO;
7754         if (!nr_args)
7755                 return -EINVAL;
7756         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7757                 return -EFAULT;
7758         if (up.resv)
7759                 return -EINVAL;
7760
7761         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7762 }
7763
7764 static struct io_wq_work *io_free_work(struct io_wq_work *work)
7765 {
7766         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7767
7768         req = io_put_req_find_next(req);
7769         return req ? &req->work : NULL;
7770 }
7771
7772 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx)
7773 {
7774         struct io_wq_hash *hash;
7775         struct io_wq_data data;
7776         unsigned int concurrency;
7777
7778         hash = ctx->hash_map;
7779         if (!hash) {
7780                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
7781                 if (!hash)
7782                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7783                 refcount_set(&hash->refs, 1);
7784                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
7785                 ctx->hash_map = hash;
7786         }
7787
7788         data.hash = hash;
7789         data.free_work = io_free_work;
7790         data.do_work = io_wq_submit_work;
7791
7792         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7793         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7794
7795         return io_wq_create(concurrency, &data);
7796 }
7797
7798 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
7799                                        struct io_ring_ctx *ctx)
7800 {
7801         struct io_uring_task *tctx;
7802         int ret;
7803
7804         tctx = kmalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7805         if (unlikely(!tctx))
7806                 return -ENOMEM;
7807
7808         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7809         if (unlikely(ret)) {
7810                 kfree(tctx);
7811                 return ret;
7812         }
7813
7814         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx);
7815         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
7816                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
7817                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7818                 kfree(tctx);
7819                 return ret;
7820         }
7821
7822         xa_init(&tctx->xa);
7823         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7824         tctx->last = NULL;
7825         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
7826         tctx->sqpoll = false;
7827         task->io_uring = tctx;
7828         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
7829         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
7830         tctx->task_state = 0;
7831         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
7832         return 0;
7833 }
7834
7835 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7836 {
7837         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
7838
7839         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
7840         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
7841
7842         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7843         kfree(tctx);
7844         tsk->io_uring = NULL;
7845 }
7846
7847 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
7848                                 struct io_uring_params *p)
7849 {
7850         int ret;
7851
7852         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
7853         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
7854                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7855                 struct fd f;
7856
7857                 f = fdget(p->wq_fd);
7858                 if (!f.file)
7859                         return -ENXIO;
7860                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7861                         fdput(f);
7862                         return -EINVAL;
7863                 }
7864                 fdput(f);
7865         }
7866         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7867                 struct task_struct *tsk;
7868                 struct io_sq_data *sqd;
7869
7870                 ret = -EPERM;
7871                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN) && !capable(CAP_SYS_NICE))
7872                         goto err;
7873
7874                 sqd = io_get_sq_data(p);
7875                 if (IS_ERR(sqd)) {
7876                         ret = PTR_ERR(sqd);
7877                         goto err;
7878                 }
7879
7880                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
7881                 ctx->sq_data = sqd;
7882                 io_sq_thread_park(sqd);
7883                 mutex_lock(&sqd->ctx_lock);
7884                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_new_list);
7885                 mutex_unlock(&sqd->ctx_lock);
7886                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7887
7888                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7889                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7890                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7891
7892                 if (sqd->thread)
7893                         return 0;
7894
7895                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7896                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7897
7898                         ret = -EINVAL;
7899                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
7900                                 goto err;
7901                         if (!cpu_online(cpu))
7902                                 goto err;
7903
7904                         sqd->sq_cpu = cpu;
7905                 } else {
7906                         sqd->sq_cpu = -1;
7907                 }
7908
7909                 sqd->task_pid = current->pid;
7910                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
7911                 if (IS_ERR(tsk)) {
7912                         ret = PTR_ERR(tsk);
7913                         goto err;
7914                 }
7915                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
7916                 if (ret)
7917                         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7918                 sqd->thread = tsk;
7919                 wake_up_new_task(tsk);
7920                 if (ret)
7921                         goto err;
7922         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7923                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
7924                 ret = -EINVAL;
7925                 goto err;
7926         }
7927
7928         return 0;
7929 err:
7930         io_sq_thread_finish(ctx);
7931         return ret;
7932 }
7933
7934 static void io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7935 {
7936         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7937
7938         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
7939         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
7940                 complete(&sqd->startup);
7941 }
7942
7943 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
7944                                       unsigned long nr_pages)
7945 {
7946         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
7947 }
7948
7949 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
7950                                    unsigned long nr_pages)
7951 {
7952         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
7953
7954         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
7955         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
7956
7957         do {
7958                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
7959                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
7960                 if (new_pages > page_limit)
7961                         return -ENOMEM;
7962         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
7963                                         new_pages) != cur_pages);
7964
7965         return 0;
7966 }
7967
7968 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
7969 {
7970         if (ctx->user)
7971                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7972
7973         if (ctx->mm_account)
7974                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
7975 }
7976
7977 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
7978 {
7979         int ret;
7980
7981         if (ctx->user) {
7982                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
7983                 if (ret)
7984                         return ret;
7985         }
7986
7987         if (ctx->mm_account)
7988                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
7989
7990         return 0;
7991 }
7992
7993 static void io_mem_free(void *ptr)
7994 {
7995         struct page *page;
7996
7997         if (!ptr)
7998                 return;
7999
8000         page = virt_to_head_page(ptr);
8001         if (put_page_testzero(page))
8002                 free_compound_page(page);
8003 }
8004
8005 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8006 {
8007         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8008                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
8009
8010         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8011 }
8012
8013 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8014                                 size_t *sq_offset)
8015 {
8016         struct io_rings *rings;
8017         size_t off, sq_array_size;
8018
8019         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8020         if (off == SIZE_MAX)
8021                 return SIZE_MAX;
8022
8023 #ifdef CONFIG_SMP
8024         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8025         if (off == 0)
8026                 return SIZE_MAX;
8027 #endif
8028
8029         if (sq_offset)
8030                 *sq_offset = off;
8031
8032         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8033         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8034                 return SIZE_MAX;
8035
8036         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8037                 return SIZE_MAX;
8038
8039         return off;
8040 }
8041
8042 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8043 {
8044         int i, j;
8045
8046         if (!ctx->user_bufs)
8047                 return -ENXIO;
8048
8049         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8050                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8051
8052                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
8053                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
8054
8055                 if (imu->acct_pages)
8056                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8057                 kvfree(imu->bvec);
8058                 imu->nr_bvecs = 0;
8059         }
8060
8061         kfree(ctx->user_bufs);
8062         ctx->user_bufs = NULL;
8063         ctx->nr_user_bufs = 0;
8064         return 0;
8065 }
8066
8067 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8068                        void __user *arg, unsigned index)
8069 {
8070         struct iovec __user *src;
8071
8072 #ifdef CONFIG_COMPAT
8073         if (ctx->compat) {
8074                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8075                 struct compat_iovec ciov;
8076
8077                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8078                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8079                         return -EFAULT;
8080
8081                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8082                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8083                 return 0;
8084         }
8085 #endif
8086         src = (struct iovec __user *) arg;
8087         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8088                 return -EFAULT;
8089         return 0;
8090 }
8091
8092 /*
8093  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8094  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8095  * match that one.
8096  *
8097  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8098  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8099  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8100  */
8101 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8102                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8103 {
8104         int i, j;
8105
8106         /* check current page array */
8107         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8108                 if (!PageCompound(pages[i]))
8109                         continue;
8110                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8111                         return true;
8112         }
8113
8114         /* check previously registered pages */
8115         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8116                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8117
8118                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8119                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8120                                 continue;
8121                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8122                                 return true;
8123                 }
8124         }
8125
8126         return false;
8127 }
8128
8129 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8130                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8131                                  struct page **last_hpage)
8132 {
8133         int i, ret;
8134
8135         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8136                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8137                         imu->acct_pages++;
8138                 } else {
8139                         struct page *hpage;
8140
8141                         hpage = compound_head(pages[i]);
8142                         if (hpage == *last_hpage)
8143                                 continue;
8144                         *last_hpage = hpage;
8145                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8146                                 continue;
8147                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8148                 }
8149         }
8150
8151         if (!imu->acct_pages)
8152                 return 0;
8153
8154         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8155         if (ret)
8156                 imu->acct_pages = 0;
8157         return ret;
8158 }
8159
8160 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8161                                   struct io_mapped_ubuf *imu,
8162                                   struct page **last_hpage)
8163 {
8164         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8165         struct page **pages = NULL;
8166         unsigned long off, start, end, ubuf;
8167         size_t size;
8168         int ret, pret, nr_pages, i;
8169
8170         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8171         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8172         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8173         nr_pages = end - start;
8174
8175         ret = -ENOMEM;
8176
8177         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
8178         if (!pages)
8179                 goto done;
8180
8181         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
8182                               GFP_KERNEL);
8183         if (!vmas)
8184                 goto done;
8185
8186         imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
8187                                    GFP_KERNEL);
8188         if (!imu->bvec)
8189                 goto done;
8190
8191         ret = 0;
8192         mmap_read_lock(current->mm);
8193         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8194                               pages, vmas);
8195         if (pret == nr_pages) {
8196                 /* don't support file backed memory */
8197                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8198                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
8199
8200                         if (vma->vm_file &&
8201                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8202                                 ret = -EOPNOTSUPP;
8203                                 break;
8204                         }
8205                 }
8206         } else {
8207                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8208         }
8209         mmap_read_unlock(current->mm);
8210         if (ret) {
8211                 /*
8212                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
8213                  * release any pages we did get
8214                  */
8215                 if (pret > 0)
8216                         unpin_user_pages(pages, pret);
8217                 kvfree(imu->bvec);
8218                 goto done;
8219         }
8220
8221         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
8222         if (ret) {
8223                 unpin_user_pages(pages, pret);
8224                 kvfree(imu->bvec);
8225                 goto done;
8226         }
8227
8228         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8229         size = iov->iov_len;
8230         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8231                 size_t vec_len;
8232
8233                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8234                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
8235                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
8236                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
8237                 off = 0;
8238                 size -= vec_len;
8239         }
8240         /* store original address for later verification */
8241         imu->ubuf = ubuf;
8242         imu->len = iov->iov_len;
8243         imu->nr_bvecs = nr_pages;
8244         ret = 0;
8245 done:
8246         kvfree(pages);
8247         kvfree(vmas);
8248         return ret;
8249 }
8250
8251 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
8252 {
8253         if (ctx->user_bufs)
8254                 return -EBUSY;
8255         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
8256                 return -EINVAL;
8257
8258         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
8259                                         GFP_KERNEL);
8260         if (!ctx->user_bufs)
8261                 return -ENOMEM;
8262
8263         return 0;
8264 }
8265
8266 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
8267 {
8268         /*
8269          * Don't impose further limits on the size and buffer
8270          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8271          * submitted if they are wrong.
8272          */
8273         if (!iov->iov_base || !iov->iov_len)
8274                 return -EFAULT;
8275
8276         /* arbitrary limit, but we need something */
8277         if (iov->iov_len > SZ_1G)
8278                 return -EFAULT;
8279
8280         return 0;
8281 }
8282
8283 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8284                                    unsigned int nr_args)
8285 {
8286         int i, ret;
8287         struct iovec iov;
8288         struct page *last_hpage = NULL;
8289
8290         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
8291         if (ret)
8292                 return ret;
8293
8294         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8295                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8296
8297                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8298                 if (ret)
8299                         break;
8300
8301                 ret = io_buffer_validate(&iov);
8302                 if (ret)
8303                         break;
8304
8305                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, imu, &last_hpage);
8306                 if (ret)
8307                         break;
8308
8309                 ctx->nr_user_bufs++;
8310         }
8311
8312         if (ret)
8313                 io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8314
8315         return ret;
8316 }
8317
8318 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8319 {
8320         __s32 __user *fds = arg;
8321         int fd;
8322
8323         if (ctx->cq_ev_fd)
8324                 return -EBUSY;
8325
8326         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8327                 return -EFAULT;
8328
8329         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8330         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8331                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8332                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8333                 return ret;
8334         }
8335
8336         return 0;
8337 }
8338
8339 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8340 {
8341         if (ctx->cq_ev_fd) {
8342                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8343                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8344                 return 0;
8345         }
8346
8347         return -ENXIO;
8348 }
8349
8350 static int __io_destroy_buffers(int id, void *p, void *data)
8351 {
8352         struct io_ring_ctx *ctx = data;
8353         struct io_buffer *buf = p;
8354
8355         __io_remove_buffers(ctx, buf, id, -1U);
8356         return 0;
8357 }
8358
8359 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8360 {
8361         idr_for_each(&ctx->io_buffer_idr, __io_destroy_buffers, ctx);
8362         idr_destroy(&ctx->io_buffer_idr);
8363 }
8364
8365 static void io_req_cache_free(struct list_head *list, struct task_struct *tsk)
8366 {
8367         struct io_kiocb *req, *nxt;
8368
8369         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, compl.list) {
8370                 if (tsk && req->task != tsk)
8371                         continue;
8372                 list_del(&req->compl.list);
8373                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
8374         }
8375 }
8376
8377 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8378 {
8379         struct io_submit_state *submit_state = &ctx->submit_state;
8380         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
8381
8382         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8383
8384         if (submit_state->free_reqs) {
8385                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, submit_state->free_reqs,
8386                                      submit_state->reqs);
8387                 submit_state->free_reqs = 0;
8388         }
8389
8390         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8391         list_splice_init(&cs->locked_free_list, &cs->free_list);
8392         cs->locked_free_nr = 0;
8393         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8394
8395         io_req_cache_free(&cs->free_list, NULL);
8396
8397         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8398 }
8399
8400 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8401 {
8402         /*
8403          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
8404          * and they are free to do so while still holding uring_lock, see
8405          * __io_req_task_submit(). Wait for them to finish.
8406          */
8407         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8408         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8409
8410         io_sq_thread_finish(ctx);
8411         io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8412
8413         if (ctx->mm_account) {
8414                 mmdrop(ctx->mm_account);
8415                 ctx->mm_account = NULL;
8416         }
8417
8418         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8419         io_sqe_files_unregister(ctx);
8420         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8421         io_eventfd_unregister(ctx);
8422         io_destroy_buffers(ctx);
8423         idr_destroy(&ctx->personality_idr);
8424
8425 #if defined(CONFIG_UNIX)
8426         if (ctx->ring_sock) {
8427                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8428                 sock_release(ctx->ring_sock);
8429         }
8430 #endif
8431
8432         io_mem_free(ctx->rings);
8433         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8434
8435         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8436         free_uid(ctx->user);
8437         io_req_caches_free(ctx);
8438         if (ctx->hash_map)
8439                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
8440         kfree(ctx->cancel_hash);
8441         kfree(ctx);
8442 }
8443
8444 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8445 {
8446         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8447         __poll_t mask = 0;
8448
8449         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8450         /*
8451          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8452          * io_commit_cqring
8453          */
8454         smp_rmb();
8455         if (!io_sqring_full(ctx))
8456                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8457
8458         /*
8459          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
8460          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
8461          *      CPU0                    CPU1
8462          *      ----                    ----
8463          * lock(&ctx->uring_lock);
8464          *                              lock(&ep->mtx);
8465          *                              lock(&ctx->uring_lock);
8466          * lock(&ep->mtx);
8467          *
8468          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
8469          * pushs them to do the flush.
8470          */
8471         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
8472                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8473
8474         return mask;
8475 }
8476
8477 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8478 {
8479         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8480
8481         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8482 }
8483
8484 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8485 {
8486         const struct cred *creds;
8487
8488         creds = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
8489         if (creds) {
8490                 put_cred(creds);
8491                 return 0;
8492         }
8493
8494         return -EINVAL;
8495 }
8496
8497 static int io_remove_personalities(int id, void *p, void *data)
8498 {
8499         struct io_ring_ctx *ctx = data;
8500
8501         io_unregister_personality(ctx, id);
8502         return 0;
8503 }
8504
8505 static bool io_run_ctx_fallback(struct io_ring_ctx *ctx)
8506 {
8507         struct callback_head *work, *next;
8508         bool executed = false;
8509
8510         do {
8511                 work = xchg(&ctx->exit_task_work, NULL);
8512                 if (!work)
8513                         break;
8514
8515                 do {
8516                         next = work->next;
8517                         work->func(work);
8518                         work = next;
8519                         cond_resched();
8520                 } while (work);
8521                 executed = true;
8522         } while (1);
8523
8524         return executed;
8525 }
8526
8527 struct io_tctx_exit {
8528         struct callback_head            task_work;
8529         struct completion               completion;
8530         struct io_ring_ctx              *ctx;
8531 };
8532
8533 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
8534 {
8535         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8536         struct io_tctx_exit *work;
8537
8538         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8539         /*
8540          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
8541          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
8542          */
8543         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
8544                 io_uring_del_task_file((unsigned long)work->ctx);
8545         complete(&work->completion);
8546 }
8547
8548 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8549 {
8550         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
8551         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
8552         struct io_tctx_exit exit;
8553         struct io_tctx_node *node;
8554         int ret;
8555
8556         /*
8557          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8558          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8559          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8560          * as nobody else will be looking for them.
8561          */
8562         do {
8563                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, NULL);
8564
8565                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8566         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8567
8568         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8569         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
8570                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8571
8572                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
8573                                         ctx_node);
8574                 exit.ctx = ctx;
8575                 init_completion(&exit.completion);
8576                 init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
8577                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
8578                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
8579                         continue;
8580                 wake_up_process(node->task);
8581
8582                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8583                 wait_for_completion(&exit.completion);
8584                 cond_resched();
8585                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8586         }
8587         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8588
8589         io_ring_ctx_free(ctx);
8590 }
8591
8592 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8593 {
8594         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8595         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8596         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
8597         ctx->cq_overflow_flushed = 1;
8598         if (ctx->rings)
8599                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8600         idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_remove_personalities, ctx);
8601         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8602
8603         io_kill_timeouts(ctx, NULL, NULL);
8604         io_poll_remove_all(ctx, NULL, NULL);
8605
8606         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8607         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8608
8609         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8610         /*
8611          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8612          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8613          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8614          * over using system_wq.
8615          */
8616         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8617 }
8618
8619 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8620 {
8621         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8622
8623         file->private_data = NULL;
8624         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8625         return 0;
8626 }
8627
8628 struct io_task_cancel {
8629         struct task_struct *task;
8630         struct files_struct *files;
8631 };
8632
8633 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8634 {
8635         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8636         struct io_task_cancel *cancel = data;
8637         bool ret;
8638
8639         if (cancel->files && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8640                 unsigned long flags;
8641                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8642
8643                 /* protect against races with linked timeouts */
8644                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8645                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8646                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8647         } else {
8648                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8649         }
8650         return ret;
8651 }
8652
8653 static void io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8654                                   struct task_struct *task,
8655                                   struct files_struct *files)
8656 {
8657         struct io_defer_entry *de = NULL;
8658         LIST_HEAD(list);
8659
8660         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8661         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8662                 if (io_match_task(de->req, task, files)) {
8663                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8664                         break;
8665                 }
8666         }
8667         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8668
8669         while (!list_empty(&list)) {
8670                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8671                 list_del_init(&de->list);
8672                 req_set_fail_links(de->req);
8673                 io_put_req(de->req);
8674                 io_req_complete(de->req, -ECANCELED);
8675                 kfree(de);
8676         }
8677 }
8678
8679 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8680 {
8681         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8682
8683         return req->ctx == data;
8684 }
8685
8686 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
8687 {
8688         struct io_tctx_node *node;
8689         enum io_wq_cancel cret;
8690         bool ret = false;
8691
8692         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8693         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
8694                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
8695
8696                 /*
8697                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
8698                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
8699                  */
8700                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
8701                         continue;
8702                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8703                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8704         }
8705         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8706
8707         return ret;
8708 }
8709
8710 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8711                                          struct task_struct *task,
8712                                          struct files_struct *files)
8713 {
8714         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .files = files, };
8715         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
8716
8717         while (1) {
8718                 enum io_wq_cancel cret;
8719                 bool ret = false;
8720
8721                 if (!task) {
8722                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
8723                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
8724                         /*
8725                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
8726                          * it's fine as the task is in exit/exec.
8727                          */
8728                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
8729                                                &cancel, true);
8730                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8731                 }
8732
8733                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8734                 if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && !files) {
8735                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8736                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8737                                 ret = true;
8738                         }
8739                 }
8740
8741                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, files);
8742                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, files);
8743                 ret |= io_run_task_work();
8744                 ret |= io_run_ctx_fallback(ctx);
8745                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true, task, files);
8746                 if (!ret)
8747                         break;
8748                 cond_resched();
8749         }
8750 }
8751
8752 static int io_uring_count_inflight(struct io_ring_ctx *ctx,
8753                                    struct task_struct *task,
8754                                    struct files_struct *files)
8755 {
8756         struct io_kiocb *req;
8757         int cnt = 0;
8758
8759         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
8760         list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry)
8761                 cnt += io_match_task(req, task, files);
8762         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
8763         return cnt;
8764 }
8765
8766 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8767                                   struct task_struct *task,
8768                                   struct files_struct *files)
8769 {
8770         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
8771                 DEFINE_WAIT(wait);
8772                 int inflight;
8773
8774                 inflight = io_uring_count_inflight(ctx, task, files);
8775                 if (!inflight)
8776                         break;
8777
8778                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, task, files);
8779
8780                 if (ctx->sq_data)
8781                         io_sq_thread_unpark(ctx->sq_data);
8782                 prepare_to_wait(&task->io_uring->wait, &wait,
8783                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8784                 if (inflight == io_uring_count_inflight(ctx, task, files))
8785                         schedule();
8786                 finish_wait(&task->io_uring->wait, &wait);
8787                 if (ctx->sq_data)
8788                         io_sq_thread_park(ctx->sq_data);
8789         }
8790 }
8791
8792 /*
8793  * We need to iteratively cancel requests, in case a request has dependent
8794  * hard links. These persist even for failure of cancelations, hence keep
8795  * looping until none are found.
8796  */
8797 static void io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8798                                           struct files_struct *files)
8799 {
8800         struct task_struct *task = current;
8801
8802         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && ctx->sq_data) {
8803                 /* never started, nothing to cancel */
8804                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED) {
8805                         io_sq_offload_start(ctx);
8806                         return;
8807                 }
8808                 io_sq_thread_park(ctx->sq_data);
8809                 task = ctx->sq_data->thread;
8810                 if (task)
8811                         atomic_inc(&task->io_uring->in_idle);
8812         }
8813
8814         io_cancel_defer_files(ctx, task, files);
8815
8816         io_uring_cancel_files(ctx, task, files);
8817         if (!files)
8818                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, task, NULL);
8819
8820         if (task)
8821                 atomic_dec(&task->io_uring->in_idle);
8822         if (ctx->sq_data)
8823                 io_sq_thread_unpark(ctx->sq_data);
8824 }
8825
8826 /*
8827  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
8828  */
8829 static int io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx)
8830 {
8831         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8832         struct io_tctx_node *node;
8833         int ret;
8834
8835         if (unlikely(!tctx)) {
8836                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
8837                 if (unlikely(ret))
8838                         return ret;
8839                 tctx = current->io_uring;
8840         }
8841         if (tctx->last != ctx) {
8842                 void *old = xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx);
8843
8844                 if (!old) {
8845                         node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
8846                         if (!node)
8847                                 return -ENOMEM;
8848                         node->ctx = ctx;
8849                         node->task = current;
8850
8851                         ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
8852                                                 node, GFP_KERNEL));
8853                         if (ret) {
8854                                 kfree(node);
8855                                 return ret;
8856                         }
8857
8858                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8859                         list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
8860                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8861                 }
8862                 tctx->last = ctx;
8863         }
8864
8865         /*
8866          * This is race safe in that the task itself is doing this, hence it
8867          * cannot be going through the exit/cancel paths at the same time.
8868          * This cannot be modified while exit/cancel is running.
8869          */
8870         if (!tctx->sqpoll && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
8871                 tctx->sqpoll = true;
8872
8873         return 0;
8874 }
8875
8876 /*
8877  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
8878  */
8879 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index)
8880 {
8881         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8882         struct io_tctx_node *node;
8883
8884         if (!tctx)
8885                 return;
8886         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
8887         if (!node)
8888                 return;
8889
8890         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
8891         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
8892
8893         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
8894         list_del(&node->ctx_node);
8895         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
8896
8897         if (tctx->last == node->ctx)
8898                 tctx->last = NULL;
8899         kfree(node);
8900 }
8901
8902 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
8903 {
8904         struct io_tctx_node *node;
8905         unsigned long index;
8906
8907         xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
8908                 io_uring_del_task_file(index);
8909         if (tctx->io_wq) {
8910                 io_wq_put_and_exit(tctx->io_wq);
8911                 tctx->io_wq = NULL;
8912         }
8913 }
8914
8915 void __io_uring_files_cancel(struct files_struct *files)
8916 {
8917         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8918         struct io_tctx_node *node;
8919         unsigned long index;
8920
8921         /* make sure overflow events are dropped */
8922         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8923         xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
8924                 io_uring_cancel_task_requests(node->ctx, files);
8925         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8926
8927         if (files)
8928                 io_uring_clean_tctx(tctx);
8929 }
8930
8931 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx)
8932 {
8933         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
8934 }
8935
8936 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_ring_ctx *ctx)
8937 {
8938         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8939         struct io_uring_task *tctx;
8940         s64 inflight;
8941         DEFINE_WAIT(wait);
8942
8943         if (!sqd)
8944                 return;
8945         io_sq_thread_park(sqd);
8946         if (!sqd->thread || !sqd->thread->io_uring) {
8947                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8948                 return;
8949         }
8950         tctx = ctx->sq_data->thread->io_uring;
8951         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8952         do {
8953                 /* read completions before cancelations */
8954                 inflight = tctx_inflight(tctx);
8955                 if (!inflight)
8956                         break;
8957                 io_uring_cancel_task_requests(ctx, NULL);
8958
8959                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8960                 /*
8961                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
8962                  * avoids a race where a completion comes in before we did
8963                  * prepare_to_wait().
8964                  */
8965                 if (inflight == tctx_inflight(tctx))
8966                         schedule();
8967                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
8968         } while (1);
8969         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8970         io_sq_thread_unpark(sqd);
8971 }
8972
8973 /*
8974  * Find any io_uring fd that this task has registered or done IO on, and cancel
8975  * requests.
8976  */
8977 void __io_uring_task_cancel(void)
8978 {
8979         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8980         DEFINE_WAIT(wait);
8981         s64 inflight;
8982
8983         /* make sure overflow events are dropped */
8984         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8985
8986         if (tctx->sqpoll) {
8987                 struct io_tctx_node *node;
8988                 unsigned long index;
8989
8990                 xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
8991                         io_uring_cancel_sqpoll(node->ctx);
8992         }
8993
8994         do {
8995                 /* read completions before cancelations */
8996                 inflight = tctx_inflight(tctx);
8997                 if (!inflight)
8998                         break;
8999                 __io_uring_files_cancel(NULL);
9000
9001                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9002
9003                 /*
9004                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9005                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9006                  * prepare_to_wait().
9007                  */
9008                 if (inflight == tctx_inflight(tctx))
9009                         schedule();
9010                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9011         } while (1);
9012
9013         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9014
9015         io_uring_clean_tctx(tctx);
9016         /* all current's requests should be gone, we can kill tctx */
9017         __io_uring_free(current);
9018 }
9019
9020 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9021                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9022 {
9023         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9024         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9025         struct page *page;
9026         void *ptr;
9027
9028         switch (offset) {
9029         case IORING_OFF_SQ_RING:
9030         case IORING_OFF_CQ_RING:
9031                 ptr = ctx->rings;
9032                 break;
9033         case IORING_OFF_SQES:
9034                 ptr = ctx->sq_sqes;
9035                 break;
9036         default:
9037                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9038         }
9039
9040         page = virt_to_head_page(ptr);
9041         if (sz > page_size(page))
9042                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9043
9044         return ptr;
9045 }
9046
9047 #ifdef CONFIG_MMU
9048
9049 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9050 {
9051         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9052         unsigned long pfn;
9053         void *ptr;
9054
9055         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9056         if (IS_ERR(ptr))
9057                 return PTR_ERR(ptr);
9058
9059         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9060         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9061 }
9062
9063 #else /* !CONFIG_MMU */
9064
9065 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9066 {
9067         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9068 }
9069
9070 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9071 {
9072         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9073 }
9074
9075 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9076         unsigned long addr, unsigned long len,
9077         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9078 {
9079         void *ptr;
9080
9081         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9082         if (IS_ERR(ptr))
9083                 return PTR_ERR(ptr);
9084
9085         return (unsigned long) ptr;
9086 }
9087
9088 #endif /* !CONFIG_MMU */
9089
9090 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9091 {
9092         int ret = 0;
9093         DEFINE_WAIT(wait);
9094
9095         do {
9096                 if (!io_sqring_full(ctx))
9097                         break;
9098                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9099
9100                 if (!io_sqring_full(ctx))
9101                         break;
9102                 schedule();
9103         } while (!signal_pending(current));
9104
9105         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9106         return ret;
9107 }
9108
9109 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9110                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9111                           const sigset_t __user **sig)
9112 {
9113         struct io_uring_getevents_arg arg;
9114
9115         /*
9116          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9117          * is just a pointer to the sigset_t.
9118          */
9119         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9120                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9121                 *ts = NULL;
9122                 return 0;
9123         }
9124
9125         /*
9126          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9127          * timespec and sigset_t pointers if good.
9128          */
9129         if (*argsz != sizeof(arg))
9130                 return -EINVAL;
9131         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9132                 return -EFAULT;
9133         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9134         *argsz = arg.sigmask_sz;
9135         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9136         return 0;
9137 }
9138
9139 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9140                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9141                 size_t, argsz)
9142 {
9143         struct io_ring_ctx *ctx;
9144         long ret = -EBADF;
9145         int submitted = 0;
9146         struct fd f;
9147
9148         io_run_task_work();
9149
9150         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9151                         IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG))
9152                 return -EINVAL;
9153
9154         f = fdget(fd);
9155         if (!f.file)
9156                 return -EBADF;
9157
9158         ret = -EOPNOTSUPP;
9159         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9160                 goto out_fput;
9161
9162         ret = -ENXIO;
9163         ctx = f.file->private_data;
9164         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
9165                 goto out_fput;
9166
9167         ret = -EBADFD;
9168         if (ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED)
9169                 goto out;
9170
9171         /*
9172          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9173          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9174          * we were asked to.
9175          */
9176         ret = 0;
9177         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9178                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
9179
9180                 ret = -EOWNERDEAD;
9181                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
9182                         goto out;
9183                 }
9184                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9185                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9186                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9187                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9188                         if (ret)
9189                                 goto out;
9190                 }
9191                 submitted = to_submit;
9192         } else if (to_submit) {
9193                 ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9194                 if (unlikely(ret))
9195                         goto out;
9196                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9197                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9198                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9199
9200                 if (submitted != to_submit)
9201                         goto out;
9202         }
9203         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9204                 const sigset_t __user *sig;
9205                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9206
9207                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9208                 if (unlikely(ret))
9209                         goto out;
9210
9211                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9212
9213                 /*
9214                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9215                  * space applications don't need to do io completion events
9216                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9217                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9218                  */
9219                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9220                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9221                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9222                 } else {
9223                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9224                 }
9225         }
9226
9227 out:
9228         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9229 out_fput:
9230         fdput(f);
9231         return submitted ? submitted : ret;
9232 }
9233
9234 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9235 static int io_uring_show_cred(int id, void *p, void *data)
9236 {
9237         const struct cred *cred = p;
9238         struct seq_file *m = data;
9239         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9240         struct group_info *gi;
9241         kernel_cap_t cap;
9242         unsigned __capi;
9243         int g;
9244
9245         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9246         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9247         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9248         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9249         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9250         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9251         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9252         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9253         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9254         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9255         gi = cred->group_info;
9256         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9257                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9258                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9259         }
9260         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9261         cap = cred->cap_effective;
9262         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9263                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9264         seq_putc(m, '\n');
9265         return 0;
9266 }
9267
9268 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9269 {
9270         struct io_sq_data *sq = NULL;
9271         bool has_lock;
9272         int i;
9273
9274         /*
9275          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9276          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9277          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9278          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9279          */
9280         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9281
9282         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9283                 sq = ctx->sq_data;
9284                 if (!sq->thread)
9285                         sq = NULL;
9286         }
9287
9288         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9289         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9290         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9291         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9292                 struct file *f = *io_fixed_file_slot(ctx->file_data, i);
9293
9294                 if (f)
9295                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9296                 else
9297                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9298         }
9299         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9300         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9301                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
9302
9303                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
9304                                                 (unsigned int) buf->len);
9305         }
9306         if (has_lock && !idr_is_empty(&ctx->personality_idr)) {
9307                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9308                 idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_uring_show_cred, m);
9309         }
9310         seq_printf(m, "PollList:\n");
9311         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9312         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9313                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9314                 struct io_kiocb *req;
9315
9316                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9317                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9318                                         req->task->task_works != NULL);
9319         }
9320         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9321         if (has_lock)
9322                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9323 }
9324
9325 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9326 {
9327         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9328
9329         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9330                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9331                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9332         }
9333 }
9334 #endif
9335
9336 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9337         .release        = io_uring_release,
9338         .mmap           = io_uring_mmap,
9339 #ifndef CONFIG_MMU
9340         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9341         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9342 #endif
9343         .poll           = io_uring_poll,
9344         .fasync         = io_uring_fasync,
9345 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9346         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9347 #endif
9348 };
9349
9350 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9351                                   struct io_uring_params *p)
9352 {
9353         struct io_rings *rings;
9354         size_t size, sq_array_offset;
9355
9356         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9357         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9358         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9359
9360         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9361         if (size == SIZE_MAX)
9362                 return -EOVERFLOW;
9363
9364         rings = io_mem_alloc(size);
9365         if (!rings)
9366                 return -ENOMEM;
9367
9368         ctx->rings = rings;
9369         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9370         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9371         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9372         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9373         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9374         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
9375         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
9376
9377         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9378         if (size == SIZE_MAX) {
9379                 io_mem_free(ctx->rings);
9380                 ctx->rings = NULL;
9381                 return -EOVERFLOW;
9382         }
9383
9384         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9385         if (!ctx->sq_sqes) {
9386                 io_mem_free(ctx->rings);
9387                 ctx->rings = NULL;
9388                 return -ENOMEM;
9389         }
9390
9391         return 0;
9392 }
9393
9394 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9395 {
9396         int ret, fd;
9397
9398         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9399         if (fd < 0)
9400                 return fd;
9401
9402         ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9403         if (ret) {
9404                 put_unused_fd(fd);
9405                 return ret;
9406         }
9407         fd_install(fd, file);
9408         return fd;
9409 }
9410
9411 /*
9412  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9413  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9414  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9415  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9416  */
9417 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9418 {
9419         struct file *file;
9420 #if defined(CONFIG_UNIX)
9421         int ret;
9422
9423         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9424                                 &ctx->ring_sock);
9425         if (ret)
9426                 return ERR_PTR(ret);
9427 #endif
9428
9429         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9430                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9431 #if defined(CONFIG_UNIX)
9432         if (IS_ERR(file)) {
9433                 sock_release(ctx->ring_sock);
9434                 ctx->ring_sock = NULL;
9435         } else {
9436                 ctx->ring_sock->file = file;
9437         }
9438 #endif
9439         return file;
9440 }
9441
9442 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9443                            struct io_uring_params __user *params)
9444 {
9445         struct io_ring_ctx *ctx;
9446         struct file *file;
9447         int ret;
9448
9449         if (!entries)
9450                 return -EINVAL;
9451         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9452                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9453                         return -EINVAL;
9454                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9455         }
9456
9457         /*
9458          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9459          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9460          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9461          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9462          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9463          * of CQ ring entries manually.
9464          */
9465         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9466         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9467                 /*
9468                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9469                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9470                  * any cq vs sq ring sizing.
9471                  */
9472                 if (!p->cq_entries)
9473                         return -EINVAL;
9474                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9475                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9476                                 return -EINVAL;
9477                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9478                 }
9479                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9480                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9481                         return -EINVAL;
9482         } else {
9483                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9484         }
9485
9486         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9487         if (!ctx)
9488                 return -ENOMEM;
9489         ctx->compat = in_compat_syscall();
9490         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
9491                 ctx->user = get_uid(current_user());
9492
9493         /*
9494          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9495          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9496          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9497          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9498          */
9499         mmgrab(current->mm);
9500         ctx->mm_account = current->mm;
9501
9502         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9503         if (ret)
9504                 goto err;
9505
9506         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9507         if (ret)
9508                 goto err;
9509
9510         if (!(p->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9511                 io_sq_offload_start(ctx);
9512
9513         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9514         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9515         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9516         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9517         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9518         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9519         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9520         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9521
9522         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9523         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9524         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9525         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9526         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9527         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9528         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9529         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9530
9531         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9532                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9533                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9534                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9535                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS;
9536
9537         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9538                 ret = -EFAULT;
9539                 goto err;
9540         }
9541
9542         file = io_uring_get_file(ctx);
9543         if (IS_ERR(file)) {
9544                 ret = PTR_ERR(file);
9545                 goto err;
9546         }
9547
9548         /*
9549          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9550          * having closed it before we finish setup
9551          */
9552         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9553         if (ret < 0) {
9554                 /* fput will clean it up */
9555                 fput(file);
9556                 return ret;
9557         }
9558
9559         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9560         return ret;
9561 err:
9562         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9563         return ret;
9564 }
9565
9566 /*
9567  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9568  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9569  * params structure passed in.
9570  */
9571 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9572 {
9573         struct io_uring_params p;
9574         int i;
9575
9576         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9577                 return -EFAULT;
9578         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9579                 if (p.resv[i])
9580                         return -EINVAL;
9581         }
9582
9583         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9584                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9585                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9586                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9587                 return -EINVAL;
9588
9589         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9590 }
9591
9592 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9593                 struct io_uring_params __user *, params)
9594 {
9595         return io_uring_setup(entries, params);
9596 }
9597
9598 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9599 {
9600         struct io_uring_probe *p;
9601         size_t size;
9602         int i, ret;
9603
9604         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9605         if (size == SIZE_MAX)
9606                 return -EOVERFLOW;
9607         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9608         if (!p)
9609                 return -ENOMEM;
9610
9611         ret = -EFAULT;
9612         if (copy_from_user(p, arg, size))
9613                 goto out;
9614         ret = -EINVAL;
9615         if (memchr_inv(p, 0, size))
9616                 goto out;
9617
9618         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9619         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9620                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9621
9622         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9623                 p->ops[i].op = i;
9624                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9625                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9626         }
9627         p->ops_len = i;
9628
9629         ret = 0;
9630         if (copy_to_user(arg, p, size))
9631                 ret = -EFAULT;
9632 out:
9633         kfree(p);
9634         return ret;
9635 }
9636
9637 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9638 {
9639         const struct cred *creds;
9640         int ret;
9641
9642         creds = get_current_cred();
9643
9644         ret = idr_alloc_cyclic(&ctx->personality_idr, (void *) creds, 1,
9645                                 USHRT_MAX, GFP_KERNEL);
9646         if (ret < 0)
9647                 put_cred(creds);
9648         return ret;
9649 }
9650
9651 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9652                                     unsigned int nr_args)
9653 {
9654         struct io_uring_restriction *res;
9655         size_t size;
9656         int i, ret;
9657
9658         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9659         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9660                 return -EBADFD;
9661
9662         /* We allow only a single restrictions registration */
9663         if (ctx->restrictions.registered)
9664                 return -EBUSY;
9665
9666         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9667                 return -EINVAL;
9668
9669         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9670         if (size == SIZE_MAX)
9671                 return -EOVERFLOW;
9672
9673         res = memdup_user(arg, size);
9674         if (IS_ERR(res))
9675                 return PTR_ERR(res);
9676
9677         ret = 0;
9678
9679         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9680                 switch (res[i].opcode) {
9681                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9682                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9683                                 ret = -EINVAL;
9684                                 goto out;
9685                         }
9686
9687                         __set_bit(res[i].register_op,
9688                                   ctx->restrictions.register_op);
9689                         break;
9690                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9691                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9692                                 ret = -EINVAL;
9693                                 goto out;
9694                         }
9695
9696                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9697                         break;
9698                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9699                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9700                         break;
9701                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9702                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9703                         break;
9704                 default:
9705                         ret = -EINVAL;
9706                         goto out;
9707                 }
9708         }
9709
9710 out:
9711         /* Reset all restrictions if an error happened */
9712         if (ret != 0)
9713                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9714         else
9715                 ctx->restrictions.registered = true;
9716
9717         kfree(res);
9718         return ret;
9719 }
9720
9721 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9722 {
9723         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9724                 return -EBADFD;
9725
9726         if (ctx->restrictions.registered)
9727                 ctx->restricted = 1;
9728
9729         io_sq_offload_start(ctx);
9730         return 0;
9731 }
9732
9733 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9734 {
9735         switch (op) {
9736         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9737         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9738         case IORING_REGISTER_PROBE:
9739         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9740         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9741                 return false;
9742         default:
9743                 return true;
9744         }
9745 }
9746
9747 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
9748                                void __user *arg, unsigned nr_args)
9749         __releases(ctx->uring_lock)
9750         __acquires(ctx->uring_lock)
9751 {
9752         int ret;
9753
9754         /*
9755          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
9756          * someone else killed the ctx or is already going through
9757          * io_uring_register().
9758          */
9759         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
9760                 return -ENXIO;
9761
9762         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9763                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9764
9765                 /*
9766                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
9767                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
9768                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
9769                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
9770                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
9771                  * after we've killed the percpu ref.
9772                  */
9773                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9774                 do {
9775                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
9776                         if (!ret)
9777                                 break;
9778                         ret = io_run_task_work_sig();
9779                         if (ret < 0)
9780                                 break;
9781                 } while (1);
9782
9783                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9784
9785                 if (ret) {
9786                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
9787                         goto out_quiesce;
9788                 }
9789         }
9790
9791         if (ctx->restricted) {
9792                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST) {
9793                         ret = -EINVAL;
9794                         goto out;
9795                 }
9796
9797                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op)) {
9798                         ret = -EACCES;
9799                         goto out;
9800                 }
9801         }
9802
9803         switch (opcode) {
9804         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
9805                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args);
9806                 break;
9807         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
9808                 ret = -EINVAL;
9809                 if (arg || nr_args)
9810                         break;
9811                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9812                 break;
9813         case IORING_REGISTER_FILES:
9814                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
9815                 break;
9816         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9817                 ret = -EINVAL;
9818                 if (arg || nr_args)
9819                         break;
9820                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
9821                 break;
9822         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9823                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
9824                 break;
9825         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
9826         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
9827                 ret = -EINVAL;
9828                 if (nr_args != 1)
9829                         break;
9830                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
9831                 if (ret)
9832                         break;
9833                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
9834                         ctx->eventfd_async = 1;
9835                 else
9836                         ctx->eventfd_async = 0;
9837                 break;
9838         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
9839                 ret = -EINVAL;
9840                 if (arg || nr_args)
9841                         break;
9842                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
9843                 break;
9844         case IORING_REGISTER_PROBE:
9845                 ret = -EINVAL;
9846                 if (!arg || nr_args > 256)
9847                         break;
9848                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
9849                 break;
9850         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9851                 ret = -EINVAL;
9852                 if (arg || nr_args)
9853                         break;
9854                 ret = io_register_personality(ctx);
9855                 break;
9856         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9857                 ret = -EINVAL;
9858                 if (arg)
9859                         break;
9860                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
9861                 break;
9862         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
9863                 ret = -EINVAL;
9864                 if (arg || nr_args)
9865                         break;
9866                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
9867                 break;
9868         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
9869                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
9870                 break;
9871         default:
9872                 ret = -EINVAL;
9873                 break;
9874         }
9875
9876 out:
9877         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9878                 /* bring the ctx back to life */
9879                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
9880 out_quiesce:
9881                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
9882         }
9883         return ret;
9884 }
9885
9886 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
9887                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
9888 {
9889         struct io_ring_ctx *ctx;
9890         long ret = -EBADF;
9891         struct fd f;
9892
9893         f = fdget(fd);
9894         if (!f.file)
9895                 return -EBADF;
9896
9897         ret = -EOPNOTSUPP;
9898         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9899                 goto out_fput;
9900
9901         ctx = f.file->private_data;
9902
9903         io_run_task_work();
9904
9905         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9906         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
9907         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9908         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
9909                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
9910 out_fput:
9911         fdput(f);
9912         return ret;
9913 }
9914
9915 static int __init io_uring_init(void)
9916 {
9917 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
9918         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
9919         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
9920 } while (0)
9921
9922 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
9923         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
9924         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
9925         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
9926         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
9927         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
9928         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
9929         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
9930         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
9931         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
9932         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
9933         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
9934         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
9935         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
9936         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
9937         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
9938         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
9939         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
9940         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
9941         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
9942         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
9943         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
9944         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
9945         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
9946         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
9947         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
9948         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
9949         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
9950         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
9951         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
9952         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
9953
9954         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
9955         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
9956         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
9957                                 SLAB_ACCOUNT);
9958         return 0;
9959 };
9960 __initcall(io_uring_init);