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