fs/io_uring.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
   4  * supporting fast/efficient IO.
   5  *
   6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
   7  * the application and kernel side.
   8  *
   9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
  10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
  11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
  12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
  13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
  14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
  15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
  16  * CQ entries.
  17  *
  18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
  19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
  20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
  21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
  22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
  23  * head will do).
  24  *
  25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
  26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
  27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
  28  * between.
  29  *
  30  * Also see the examples in the liburing library:
  31  *
  32  *      git://git.kernel.dk/liburing
  33  *
  34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
  35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
  36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
  37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
  38  *
  39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
  40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
  41  */
  42 #include <linux/kernel.h>
  43 #include <linux/init.h>
  44 #include <linux/errno.h>
  45 #include <linux/syscalls.h>
  46 #include <linux/compat.h>
  47 #include <net/compat.h>
  48 #include <linux/refcount.h>
  49 #include <linux/uio.h>
  50 #include <linux/bits.h>
  51
  52 #include <linux/sched/signal.h>
  53 #include <linux/fs.h>
  54 #include <linux/file.h>
  55 #include <linux/fdtable.h>
  56 #include <linux/mm.h>
  57 #include <linux/mman.h>
  58 #include <linux/percpu.h>
  59 #include <linux/slab.h>
  60 #include <linux/blkdev.h>
  61 #include <linux/bvec.h>
  62 #include <linux/net.h>
  63 #include <net/sock.h>
  64 #include <net/af_unix.h>
  65 #include <net/scm.h>
  66 #include <linux/anon_inodes.h>
  67 #include <linux/sched/mm.h>
  68 #include <linux/uaccess.h>
  69 #include <linux/nospec.h>
  70 #include <linux/sizes.h>
  71 #include <linux/hugetlb.h>
  72 #include <linux/highmem.h>
  73 #include <linux/namei.h>
  74 #include <linux/fsnotify.h>
  75 #include <linux/fadvise.h>
  76 #include <linux/eventpoll.h>
  77 #include <linux/splice.h>
  78 #include <linux/task_work.h>
  79 #include <linux/pagemap.h>
  80 #include <linux/io_uring.h>
  81
  82 #define CREATE_TRACE_POINTS
  83 #include <trace/events/io_uring.h>
  84
  85 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  86
  87 #include "internal.h"
  88 #include "io-wq.h"
  89
  90 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  91 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  92
  93 /*
  94  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
  95  */
  96 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
  97 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
  98 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
  99 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
 100 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
 101                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
 102
 103 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
 104                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
 105                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
 106
 107 struct io_uring {
 108         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 109         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 110 };
 111
 112 /*
 113  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 114  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 115  *
 116  * The offsets to the member fields are published through struct
 117  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 118  */
 119 struct io_rings {
 120         /*
 121          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 122          * masked to get valid indices.
 123          *
 124          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 125          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 126          * cq ring.
 127          */
 128         struct io_uring         sq, cq;
 129         /*
 130          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 131          * ring_entries - 1)
 132          */
 133         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 134         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 135         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 136         /*
 137          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 138          * invalid index stored in array
 139          *
 140          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 141          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 142          * cached value).
 143          *
 144          * After a new SQ head value was read by the application this
 145          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 146          * the new SQ head (and possibly more).
 147          */
 148         u32                     sq_dropped;
 149         /*
 150          * Runtime SQ flags
 151          *
 152          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 153          * application.
 154          *
 155          * The application needs a full memory barrier before checking
 156          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 157          */
 158         u32                     sq_flags;
 159         /*
 160          * Runtime CQ flags
 161          *
 162          * Written by the application, shouldn't be modified by the
 163          * kernel.
 164          */
 165         u32                     cq_flags;
 166         /*
 167          * Number of completion events lost because the queue was full;
 168          * this should be avoided by the application by making sure
 169          * there are not more requests pending than there is space in
 170          * the completion queue.
 171          *
 172          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 173          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 174          * cached value).
 175          *
 176          * As completion events come in out of order this counter is not
 177          * ordered with any other data.
 178          */
 179         u32                     cq_overflow;
 180         /*
 181          * Ring buffer of completion events.
 182          *
 183          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 184          * produced, so the application is allowed to modify pending
 185          * entries.
 186          */
 187         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 188 };
 189
 190 enum io_uring_cmd_flags {
 191         IO_URING_F_NONBLOCK             = 1,
 192         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 2,
 193 };
 194
 195 struct io_mapped_ubuf {
 196         u64             ubuf;
 197         size_t          len;
 198         struct          bio_vec *bvec;
 199         unsigned int    nr_bvecs;
 200         unsigned long   acct_pages;
 201 };
 202
 203 struct io_ring_ctx;
 204
 205 struct io_rsrc_put {
 206         struct list_head list;
 207         union {
 208                 void *rsrc;
 209                 struct file *file;
 210         };
 211 };
 212
 213 struct fixed_rsrc_table {
 214         struct file             **files;
 215 };
 216
 217 struct fixed_rsrc_ref_node {
 218         struct percpu_ref               refs;
 219         struct list_head                node;
 220         struct list_head                rsrc_list;
 221         struct fixed_rsrc_data          *rsrc_data;
 222         void                            (*rsrc_put)(struct io_ring_ctx *ctx,
 223                                                     struct io_rsrc_put *prsrc);
 224         struct llist_node               llist;
 225         bool                            done;
 226 };
 227
 228 struct fixed_rsrc_data {
 229         struct fixed_rsrc_table         *table;
 230         struct io_ring_ctx              *ctx;
 231
 232         struct fixed_rsrc_ref_node      *node;
 233         struct percpu_ref               refs;
 234         struct completion               done;
 235         bool                            quiesce;
 236 };
 237
 238 struct io_buffer {
 239         struct list_head list;
 240         __u64 addr;
 241         __s32 len;
 242         __u16 bid;
 243 };
 244
 245 struct io_restriction {
 246         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 247         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 248         u8 sqe_flags_allowed;
 249         u8 sqe_flags_required;
 250         bool registered;
 251 };
 252
 253 enum {
 254         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
 255         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
 256 };
 257
 258 struct io_sq_data {
 259         refcount_t              refs;
 260         atomic_t                park_pending;
 261         struct mutex            lock;
 262
 263         /* ctx's that are using this sqd */
 264         struct list_head        ctx_list;
 265
 266         struct task_struct      *thread;
 267         struct wait_queue_head  wait;
 268
 269         unsigned                sq_thread_idle;
 270         int                     sq_cpu;
 271         pid_t                   task_pid;
 272         pid_t                   task_tgid;
 273
 274         unsigned long           state;
 275         struct completion       exited;
 276         struct callback_head    *park_task_work;
 277 };
 278
 279 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 280 #define IO_COMPL_BATCH                  32
 281 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
 282 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
 283
 284 struct io_comp_state {
 285         struct io_kiocb         *reqs[IO_COMPL_BATCH];
 286         unsigned int            nr;
 287         unsigned int            locked_free_nr;
 288         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
 289         struct list_head        free_list;
 290         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
 291         struct list_head        locked_free_list;
 292 };
 293
 294 struct io_submit_link {
 295         struct io_kiocb         *head;
 296         struct io_kiocb         *last;
 297 };
 298
 299 struct io_submit_state {
 300         struct blk_plug         plug;
 301         struct io_submit_link   link;
 302
 303         /*
 304          * io_kiocb alloc cache
 305          */
 306         void                    *reqs[IO_REQ_CACHE_SIZE];
 307         unsigned int            free_reqs;
 308
 309         bool                    plug_started;
 310
 311         /*
 312          * Batch completion logic
 313          */
 314         struct io_comp_state    comp;
 315
 316         /*
 317          * File reference cache
 318          */
 319         struct file             *file;
 320         unsigned int            fd;
 321         unsigned int            file_refs;
 322         unsigned int            ios_left;
 323 };
 324
 325 struct io_ring_ctx {
 326         struct {
 327                 struct percpu_ref       refs;
 328         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 329
 330         struct {
 331                 unsigned int            flags;
 332                 unsigned int            compat: 1;
 333                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
 334                 unsigned int            drain_next: 1;
 335                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 336                 unsigned int            restricted: 1;
 337
 338                 /*
 339                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 340                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 341                  *
 342                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 343                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 344                  * the queue when needed.
 345                  *
 346                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 347                  * array.
 348                  */
 349                 u32                     *sq_array;
 350                 unsigned                cached_sq_head;
 351                 unsigned                sq_entries;
 352                 unsigned                sq_mask;
 353                 unsigned                sq_thread_idle;
 354                 unsigned                cached_sq_dropped;
 355                 unsigned                cached_cq_overflow;
 356                 unsigned long           sq_check_overflow;
 357
 358                 /* hashed buffered write serialization */
 359                 struct io_wq_hash       *hash_map;
 360
 361                 struct list_head        defer_list;
 362                 struct list_head        timeout_list;
 363                 struct list_head        cq_overflow_list;
 364
 365                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 366         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 367
 368         struct {
 369                 struct mutex            uring_lock;
 370                 wait_queue_head_t       wait;
 371         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 372
 373         struct io_submit_state          submit_state;
 374
 375         struct io_rings *rings;
 376
 377         /* Only used for accounting purposes */
 378         struct mm_struct        *mm_account;
 379
 380         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
 381         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 382
 383         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 384         struct list_head        sqd_list;
 385
 386         /*
 387          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
 388          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
 389          * used. Only updated through io_uring_register(2).
 390          */
 391         struct fixed_rsrc_data  *file_data;
 392         unsigned                nr_user_files;
 393
 394         /* if used, fixed mapped user buffers */
 395         unsigned                nr_user_bufs;
 396         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
 397
 398         struct user_struct      *user;
 399
 400         struct completion       ref_comp;
 401
 402 #if defined(CONFIG_UNIX)
 403         struct socket           *ring_sock;
 404 #endif
 405
 406         struct xarray           io_buffers;
 407
 408         struct xarray           personalities;
 409         u32                     pers_next;
 410
 411         struct {
 412                 unsigned                cached_cq_tail;
 413                 unsigned                cq_entries;
 414                 unsigned                cq_mask;
 415                 atomic_t                cq_timeouts;
 416                 unsigned                cq_last_tm_flush;
 417                 unsigned long           cq_check_overflow;
 418                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 419                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 420                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 421         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 422
 423         struct {
 424                 spinlock_t              completion_lock;
 425
 426                 /*
 427                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 428                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 429                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 430                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 431                  */
 432                 struct list_head        iopoll_list;
 433                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 434                 unsigned                cancel_hash_bits;
 435                 bool                    poll_multi_file;
 436
 437                 spinlock_t              inflight_lock;
 438                 struct list_head        inflight_list;
 439         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 440
 441         struct delayed_work             rsrc_put_work;
 442         struct llist_head               rsrc_put_llist;
 443         struct list_head                rsrc_ref_list;
 444         spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
 445
 446         struct io_restriction           restrictions;
 447
 448         /* exit task_work */
 449         struct callback_head            *exit_task_work;
 450
 451         struct wait_queue_head          hash_wait;
 452
 453         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
 454         struct work_struct              exit_work;
 455         struct list_head                tctx_list;
 456 };
 457
 458 struct io_uring_task {
 459         /* submission side */
 460         struct xarray           xa;
 461         struct wait_queue_head  wait;
 462         const struct io_ring_ctx *last;
 463         struct io_wq            *io_wq;
 464         struct percpu_counter   inflight;
 465         atomic_t                in_idle;
 466         bool                    sqpoll;
 467
 468         spinlock_t              task_lock;
 469         struct io_wq_work_list  task_list;
 470         unsigned long           task_state;
 471         struct callback_head    task_work;
 472 };
 473
 474 /*
 475  * First field must be the file pointer in all the
 476  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 477  */
 478 struct io_poll_iocb {
 479         struct file                     *file;
 480         struct wait_queue_head          *head;
 481         __poll_t                        events;
 482         bool                            done;
 483         bool                            canceled;
 484         struct wait_queue_entry         wait;
 485 };
 486
 487 struct io_poll_remove {
 488         struct file                     *file;
 489         u64                             addr;
 490 };
 491
 492 struct io_close {
 493         struct file                     *file;
 494         int                             fd;
 495 };
 496
 497 struct io_timeout_data {
 498         struct io_kiocb                 *req;
 499         struct hrtimer                  timer;
 500         struct timespec64               ts;
 501         enum hrtimer_mode               mode;
 502 };
 503
 504 struct io_accept {
 505         struct file                     *file;
 506         struct sockaddr __user          *addr;
 507         int __user                      *addr_len;
 508         int                             flags;
 509         unsigned long                   nofile;
 510 };
 511
 512 struct io_sync {
 513         struct file                     *file;
 514         loff_t                          len;
 515         loff_t                          off;
 516         int                             flags;
 517         int                             mode;
 518 };
 519
 520 struct io_cancel {
 521         struct file                     *file;
 522         u64                             addr;
 523 };
 524
 525 struct io_timeout {
 526         struct file                     *file;
 527         u32                             off;
 528         u32                             target_seq;
 529         struct list_head                list;
 530         /* head of the link, used by linked timeouts only */
 531         struct io_kiocb                 *head;
 532 };
 533
 534 struct io_timeout_rem {
 535         struct file                     *file;
 536         u64                             addr;
 537
 538         /* timeout update */
 539         struct timespec64               ts;
 540         u32                             flags;
 541 };
 542
 543 struct io_rw {
 544         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 545         struct kiocb                    kiocb;
 546         u64                             addr;
 547         u64                             len;
 548 };
 549
 550 struct io_connect {
 551         struct file                     *file;
 552         struct sockaddr __user          *addr;
 553         int                             addr_len;
 554 };
 555
 556 struct io_sr_msg {
 557         struct file                     *file;
 558         union {
 559                 struct user_msghdr __user *umsg;
 560                 void __user             *buf;
 561         };
 562         int                             msg_flags;
 563         int                             bgid;
 564         size_t                          len;
 565         struct io_buffer                *kbuf;
 566 };
 567
 568 struct io_open {
 569         struct file                     *file;
 570         int                             dfd;
 571         struct filename                 *filename;
 572         struct open_how                 how;
 573         unsigned long                   nofile;
 574 };
 575
 576 struct io_rsrc_update {
 577         struct file                     *file;
 578         u64                             arg;
 579         u32                             nr_args;
 580         u32                             offset;
 581 };
 582
 583 struct io_fadvise {
 584         struct file                     *file;
 585         u64                             offset;
 586         u32                             len;
 587         u32                             advice;
 588 };
 589
 590 struct io_madvise {
 591         struct file                     *file;
 592         u64                             addr;
 593         u32                             len;
 594         u32                             advice;
 595 };
 596
 597 struct io_epoll {
 598         struct file                     *file;
 599         int                             epfd;
 600         int                             op;
 601         int                             fd;
 602         struct epoll_event              event;
 603 };
 604
 605 struct io_splice {
 606         struct file                     *file_out;
 607         struct file                     *file_in;
 608         loff_t                          off_out;
 609         loff_t                          off_in;
 610         u64                             len;
 611         unsigned int                    flags;
 612 };
 613
 614 struct io_provide_buf {
 615         struct file                     *file;
 616         __u64                           addr;
 617         __s32                           len;
 618         __u32                           bgid;
 619         __u16                           nbufs;
 620         __u16                           bid;
 621 };
 622
 623 struct io_statx {
 624         struct file                     *file;
 625         int                             dfd;
 626         unsigned int                    mask;
 627         unsigned int                    flags;
 628         const char __user               *filename;
 629         struct statx __user             *buffer;
 630 };
 631
 632 struct io_shutdown {
 633         struct file                     *file;
 634         int                             how;
 635 };
 636
 637 struct io_rename {
 638         struct file                     *file;
 639         int                             old_dfd;
 640         int                             new_dfd;
 641         struct filename                 *oldpath;
 642         struct filename                 *newpath;
 643         int                             flags;
 644 };
 645
 646 struct io_unlink {
 647         struct file                     *file;
 648         int                             dfd;
 649         int                             flags;
 650         struct filename                 *filename;
 651 };
 652
 653 struct io_completion {
 654         struct file                     *file;
 655         struct list_head                list;
 656         int                             cflags;
 657 };
 658
 659 struct io_async_connect {
 660         struct sockaddr_storage         address;
 661 };
 662
 663 struct io_async_msghdr {
 664         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 665         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
 666         struct iovec                    *free_iov;
 667         struct sockaddr __user          *uaddr;
 668         struct msghdr                   msg;
 669         struct sockaddr_storage         addr;
 670 };
 671
 672 struct io_async_rw {
 673         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 674         const struct iovec              *free_iovec;
 675         struct iov_iter                 iter;
 676         size_t                          bytes_done;
 677         struct wait_page_queue          wpq;
 678 };
 679
 680 enum {
 681         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 682         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 683         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 684         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 685         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 686         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 687
 688         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
 689         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 690         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 691         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 692         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 693         REQ_F_ISREG_BIT,
 694         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 695         REQ_F_POLLED_BIT,
 696         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 697         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
 698         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
 699         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
 700         REQ_F_REISSUE_BIT,
 701
 702         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 703         __REQ_F_LAST_BIT,
 704 };
 705
 706 enum {
 707         /* ctx owns file */
 708         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 709         /* drain existing IO first */
 710         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 711         /* linked sqes */
 712         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 713         /* doesn't sever on completion < 0 */
 714         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 715         /* IOSQE_ASYNC */
 716         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 717         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 718         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 719
 720         /* fail rest of links */
 721         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
 722         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
 723         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 724         /* read/write uses file position */
 725         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 726         /* must not punt to workers */
 727         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 728         /* has or had linked timeout */
 729         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 730         /* regular file */
 731         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 732         /* needs cleanup */
 733         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 734         /* already went through poll handler */
 735         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 736         /* buffer already selected */
 737         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 738         /* doesn't need file table for this request */
 739         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
 740         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
 741         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
 742         /* completion is deferred through io_comp_state */
 743         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
 744         /* caller should reissue async */
 745         REQ_F_REISSUE           = BIT(REQ_F_REISSUE_BIT),
 746 };
 747
 748 struct async_poll {
 749         struct io_poll_iocb     poll;
 750         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 751 };
 752
 753 struct io_task_work {
 754         struct io_wq_work_node  node;
 755         task_work_func_t        func;
 756 };
 757
 758 /*
 759  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 760  * as the first entry in their struct definition. So you can
 761  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 762  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 763  */
 764 struct io_kiocb {
 765         union {
 766                 struct file             *file;
 767                 struct io_rw            rw;
 768                 struct io_poll_iocb     poll;
 769                 struct io_poll_remove   poll_remove;
 770                 struct io_accept        accept;
 771                 struct io_sync          sync;
 772                 struct io_cancel        cancel;
 773                 struct io_timeout       timeout;
 774                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 775                 struct io_connect       connect;
 776                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 777                 struct io_open          open;
 778                 struct io_close         close;
 779                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
 780                 struct io_fadvise       fadvise;
 781                 struct io_madvise       madvise;
 782                 struct io_epoll         epoll;
 783                 struct io_splice        splice;
 784                 struct io_provide_buf   pbuf;
 785                 struct io_statx         statx;
 786                 struct io_shutdown      shutdown;
 787                 struct io_rename        rename;
 788                 struct io_unlink        unlink;
 789                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 790                 struct io_completion    compl;
 791         };
 792
 793         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 794         void                            *async_data;
 795         u8                              opcode;
 796         /* polled IO has completed */
 797         u8                              iopoll_completed;
 798
 799         u16                             buf_index;
 800         u32                             result;
 801
 802         struct io_ring_ctx              *ctx;
 803         unsigned int                    flags;
 804         refcount_t                      refs;
 805         struct task_struct              *task;
 806         u64                             user_data;
 807
 808         struct io_kiocb                 *link;
 809         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
 810
 811         /*
 812          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
 813          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
 814          */
 815         struct list_head                inflight_entry;
 816         union {
 817                 struct io_task_work     io_task_work;
 818                 struct callback_head    task_work;
 819         };
 820         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 821         struct hlist_node               hash_node;
 822         struct async_poll               *apoll;
 823         struct io_wq_work               work;
 824 };
 825
 826 struct io_tctx_node {
 827         struct list_head        ctx_node;
 828         struct task_struct      *task;
 829         struct io_ring_ctx      *ctx;
 830 };
 831
 832 struct io_defer_entry {
 833         struct list_head        list;
 834         struct io_kiocb         *req;
 835         u32                     seq;
 836 };
 837
 838 struct io_op_def {
 839         /* needs req->file assigned */
 840         unsigned                needs_file : 1;
 841         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 842         unsigned                hash_reg_file : 1;
 843         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 844         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 845         /* opcode is not supported by this kernel */
 846         unsigned                not_supported : 1;
 847         /* set if opcode supports polled "wait" */
 848         unsigned                pollin : 1;
 849         unsigned                pollout : 1;
 850         /* op supports buffer selection */
 851         unsigned                buffer_select : 1;
 852         /* must always have async data allocated */
 853         unsigned                needs_async_data : 1;
 854         /* should block plug */
 855         unsigned                plug : 1;
 856         /* size of async data needed, if any */
 857         unsigned short          async_size;
 858 };
 859
 860 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 861         [IORING_OP_NOP] = {},
 862         [IORING_OP_READV] = {
 863                 .needs_file             = 1,
 864                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 865                 .pollin                 = 1,
 866                 .buffer_select          = 1,
 867                 .needs_async_data       = 1,
 868                 .plug                   = 1,
 869                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 870         },
 871         [IORING_OP_WRITEV] = {
 872                 .needs_file             = 1,
 873                 .hash_reg_file          = 1,
 874                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 875                 .pollout                = 1,
 876                 .needs_async_data       = 1,
 877                 .plug                   = 1,
 878                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 879         },
 880         [IORING_OP_FSYNC] = {
 881                 .needs_file             = 1,
 882         },
 883         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 884                 .needs_file             = 1,
 885                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 886                 .pollin                 = 1,
 887                 .plug                   = 1,
 888                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 889         },
 890         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 891                 .needs_file             = 1,
 892                 .hash_reg_file          = 1,
 893                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 894                 .pollout                = 1,
 895                 .plug                   = 1,
 896                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 897         },
 898         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 899                 .needs_file             = 1,
 900                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 901         },
 902         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 903         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 904                 .needs_file             = 1,
 905         },
 906         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 907                 .needs_file             = 1,
 908                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 909                 .pollout                = 1,
 910                 .needs_async_data       = 1,
 911                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 912         },
 913         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 914                 .needs_file             = 1,
 915                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 916                 .pollin                 = 1,
 917                 .buffer_select          = 1,
 918                 .needs_async_data       = 1,
 919                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 920         },
 921         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 922                 .needs_async_data       = 1,
 923                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 924         },
 925         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
 926                 /* used by timeout updates' prep() */
 927         },
 928         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 929                 .needs_file             = 1,
 930                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 931                 .pollin                 = 1,
 932         },
 933         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 934         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 935                 .needs_async_data       = 1,
 936                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 937         },
 938         [IORING_OP_CONNECT] = {
 939                 .needs_file             = 1,
 940                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 941                 .pollout                = 1,
 942                 .needs_async_data       = 1,
 943                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
 944         },
 945         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 946                 .needs_file             = 1,
 947         },
 948         [IORING_OP_OPENAT] = {},
 949         [IORING_OP_CLOSE] = {},
 950         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
 951         [IORING_OP_STATX] = {},
 952         [IORING_OP_READ] = {
 953                 .needs_file             = 1,
 954                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 955                 .pollin                 = 1,
 956                 .buffer_select          = 1,
 957                 .plug                   = 1,
 958                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 959         },
 960         [IORING_OP_WRITE] = {
 961                 .needs_file             = 1,
 962                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 963                 .pollout                = 1,
 964                 .plug                   = 1,
 965                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 966         },
 967         [IORING_OP_FADVISE] = {
 968                 .needs_file             = 1,
 969         },
 970         [IORING_OP_MADVISE] = {},
 971         [IORING_OP_SEND] = {
 972                 .needs_file             = 1,
 973                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 974                 .pollout                = 1,
 975         },
 976         [IORING_OP_RECV] = {
 977                 .needs_file             = 1,
 978                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 979                 .pollin                 = 1,
 980                 .buffer_select          = 1,
 981         },
 982         [IORING_OP_OPENAT2] = {
 983         },
 984         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
 985                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 986         },
 987         [IORING_OP_SPLICE] = {
 988                 .needs_file             = 1,
 989                 .hash_reg_file          = 1,
 990                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 991         },
 992         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
 993         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
 994         [IORING_OP_TEE] = {
 995                 .needs_file             = 1,
 996                 .hash_reg_file          = 1,
 997                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 998         },
 999         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1000                 .needs_file             = 1,
1001         },
1002         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1003         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1004 };
1005
1006 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1007 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index);
1008 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1009                                          struct task_struct *task,
1010                                          struct files_struct *files);
1011 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_ring_ctx *ctx);
1012 static void destroy_fixed_rsrc_ref_node(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node);
1013 static struct fixed_rsrc_ref_node *alloc_fixed_rsrc_ref_node(
1014                         struct io_ring_ctx *ctx);
1015 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
1016
1017 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req);
1018 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
1019 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1020 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
1021 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
1022 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1023 static void io_put_task(struct task_struct *task, int nr);
1024 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req);
1025 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1026 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1027 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1028 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
1029                                  struct io_uring_rsrc_update *ip,
1030                                  unsigned nr_args);
1031 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1032 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
1033                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1034 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1035 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1036
1037 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
1038                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock);
1039 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
1040                              const struct iovec *fast_iov,
1041                              struct iov_iter *iter, bool force);
1042 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1043 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
1044                                         struct io_ring_ctx *ctx);
1045
1046 static struct kmem_cache *req_cachep;
1047
1048 static const struct file_operations io_uring_fops;
1049
1050 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1051 {
1052 #if defined(CONFIG_UNIX)
1053         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1054                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1055
1056                 return ctx->ring_sock->sk;
1057         }
1058 #endif
1059         return NULL;
1060 }
1061 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1062
1063 #define io_for_each_link(pos, head) \
1064         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1065
1066 static inline void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
1067 {
1068         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED))
1069                 __io_clean_op(req);
1070 }
1071
1072 static inline void io_set_resource_node(struct io_kiocb *req)
1073 {
1074         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1075
1076         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1077                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->file_data->node->refs;
1078                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1079         }
1080 }
1081
1082 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head,
1083                           struct task_struct *task,
1084                           struct files_struct *files)
1085 {
1086         struct io_kiocb *req;
1087
1088         if (task && head->task != task) {
1089                 /* in terms of cancelation, always match if req task is dead */
1090                 if (head->task->flags & PF_EXITING)
1091                         return true;
1092                 return false;
1093         }
1094         if (!files)
1095                 return true;
1096
1097         io_for_each_link(req, head) {
1098                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1099                         return true;
1100         }
1101         return false;
1102 }
1103
1104 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1105 {
1106         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1107                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1108 }
1109
1110 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1111 {
1112         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1113
1114         complete(&ctx->ref_comp);
1115 }
1116
1117 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1118 {
1119         return !req->timeout.off;
1120 }
1121
1122 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1123 {
1124         struct io_ring_ctx *ctx;
1125         int hash_bits;
1126
1127         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1128         if (!ctx)
1129                 return NULL;
1130
1131         /*
1132          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1133          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1134          */
1135         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1136         hash_bits -= 5;
1137         if (hash_bits <= 0)
1138                 hash_bits = 1;
1139         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1140         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1141                                         GFP_KERNEL);
1142         if (!ctx->cancel_hash)
1143                 goto err;
1144         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1145
1146         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1147                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1148                 goto err;
1149
1150         ctx->flags = p->flags;
1151         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1152         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1153         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1154         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1155         init_completion(&ctx->ref_comp);
1156         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1157         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1158         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1159         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1160         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1161         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1162         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1163         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1164         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1165         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1166         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1167         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1168         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1169         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1170         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1171         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.free_list);
1172         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.locked_free_list);
1173         return ctx;
1174 err:
1175         kfree(ctx->cancel_hash);
1176         kfree(ctx);
1177         return NULL;
1178 }
1179
1180 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1181 {
1182         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1183                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1184
1185                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1186                                 + READ_ONCE(ctx->cached_cq_overflow);
1187         }
1188
1189         return false;
1190 }
1191
1192 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1193 {
1194         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1195
1196         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1197                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1198
1199                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
1200                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
1201                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
1202         }
1203 }
1204
1205 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1206 {
1207         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1208         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1209
1210         if (!req->work.creds)
1211                 req->work.creds = get_current_cred();
1212
1213         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1214                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1215
1216         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1217                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1218                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1219         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
1220                 if (def->unbound_nonreg_file)
1221                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1222         }
1223 }
1224
1225 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1226 {
1227         struct io_kiocb *cur;
1228
1229         io_for_each_link(cur, req)
1230                 io_prep_async_work(cur);
1231 }
1232
1233 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1234 {
1235         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1236         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1237         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1238
1239         BUG_ON(!tctx);
1240         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1241
1242         /* init ->work of the whole link before punting */
1243         io_prep_async_link(req);
1244         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1245                                         &req->work, req->flags);
1246         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1247         if (link)
1248                 io_queue_linked_timeout(link);
1249 }
1250
1251 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1252 {
1253         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1254         int ret;
1255
1256         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1257         if (ret != -1) {
1258                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1259                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1260                 list_del_init(&req->timeout.list);
1261                 io_cqring_fill_event(req, status);
1262                 io_put_req_deferred(req, 1);
1263         }
1264 }
1265
1266 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1267 {
1268         do {
1269                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1270                                                 struct io_defer_entry, list);
1271
1272                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1273                         break;
1274                 list_del_init(&de->list);
1275                 io_req_task_queue(de->req);
1276                 kfree(de);
1277         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1278 }
1279
1280 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1281 {
1282         u32 seq;
1283
1284         if (list_empty(&ctx->timeout_list))
1285                 return;
1286
1287         seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1288
1289         do {
1290                 u32 events_needed, events_got;
1291                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1292                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1293
1294                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1295                         break;
1296
1297                 /*
1298                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1299                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1300                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1301                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1302                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1303                  */
1304                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1305                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1306                 if (events_got < events_needed)
1307                         break;
1308
1309                 list_del_init(&req->timeout.list);
1310                 io_kill_timeout(req, 0);
1311         } while (!list_empty(&ctx->timeout_list));
1312
1313         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1314 }
1315
1316 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1317 {
1318         io_flush_timeouts(ctx);
1319
1320         /* order cqe stores with ring update */
1321         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1322
1323         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1324                 __io_queue_deferred(ctx);
1325 }
1326
1327 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1328 {
1329         struct io_rings *r = ctx->rings;
1330
1331         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == r->sq_ring_entries;
1332 }
1333
1334 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1335 {
1336         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1337 }
1338
1339 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1340 {
1341         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1342         unsigned tail;
1343
1344         /*
1345          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1346          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1347          * fill the cq entry
1348          */
1349         if (__io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1350                 return NULL;
1351
1352         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1353         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1354 }
1355
1356 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1357 {
1358         if (!ctx->cq_ev_fd)
1359                 return false;
1360         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1361                 return false;
1362         if (!ctx->eventfd_async)
1363                 return true;
1364         return io_wq_current_is_worker();
1365 }
1366
1367 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1368 {
1369         /* see waitqueue_active() comment */
1370         smp_mb();
1371
1372         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1373                 wake_up(&ctx->wait);
1374         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1375                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1376         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1377                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1378         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1379                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1380                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1381         }
1382 }
1383
1384 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1385 {
1386         /* see waitqueue_active() comment */
1387         smp_mb();
1388
1389         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1390                 if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1391                         wake_up(&ctx->wait);
1392         }
1393         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1394                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1395         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1396                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1397                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1398         }
1399 }
1400
1401 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1402 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1403                                        struct task_struct *tsk,
1404                                        struct files_struct *files)
1405 {
1406         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1407         struct io_kiocb *req, *tmp;
1408         struct io_uring_cqe *cqe;
1409         unsigned long flags;
1410         bool all_flushed, posted;
1411         LIST_HEAD(list);
1412
1413         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1414                 return false;
1415
1416         posted = false;
1417         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1418         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->cq_overflow_list, compl.list) {
1419                 if (!io_match_task(req, tsk, files))
1420                         continue;
1421
1422                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1423                 if (!cqe && !force)
1424                         break;
1425
1426                 list_move(&req->compl.list, &list);
1427                 if (cqe) {
1428                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1429                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1430                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->compl.cflags);
1431                 } else {
1432                         ctx->cached_cq_overflow++;
1433                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1434                                    ctx->cached_cq_overflow);
1435                 }
1436                 posted = true;
1437         }
1438
1439         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1440         if (all_flushed) {
1441                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1442                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1443                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1444         }
1445
1446         if (posted)
1447                 io_commit_cqring(ctx);
1448         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1449         if (posted)
1450                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1451
1452         while (!list_empty(&list)) {
1453                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, compl.list);
1454                 list_del(&req->compl.list);
1455                 io_put_req(req);
1456         }
1457
1458         return all_flushed;
1459 }
1460
1461 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1462                                      struct task_struct *tsk,
1463                                      struct files_struct *files)
1464 {
1465         bool ret = true;
1466
1467         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1468                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1469                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1470                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1471                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, force, tsk, files);
1472                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1473                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1474         }
1475
1476         return ret;
1477 }
1478
1479 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1480 {
1481         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1482         struct io_uring_cqe *cqe;
1483
1484         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1485
1486         /*
1487          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1488          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1489          * the ring.
1490          */
1491         cqe = io_get_cqring(ctx);
1492         if (likely(cqe)) {
1493                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1494                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1495                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1496         } else if (ctx->cq_overflow_flushed ||
1497                    atomic_read(&req->task->io_uring->in_idle)) {
1498                 /*
1499                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1500                  * then we cannot store the request for later flushing, we need
1501                  * to drop it on the floor.
1502                  */
1503                 ctx->cached_cq_overflow++;
1504                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow, ctx->cached_cq_overflow);
1505         } else {
1506                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1507                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1508                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1509                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1510                 }
1511                 io_clean_op(req);
1512                 req->result = res;
1513                 req->compl.cflags = cflags;
1514                 refcount_inc(&req->refs);
1515                 list_add_tail(&req->compl.list, &ctx->cq_overflow_list);
1516         }
1517 }
1518
1519 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1520 {
1521         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1522 }
1523
1524 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1525                                  unsigned int cflags)
1526 {
1527         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1528         unsigned long flags;
1529
1530         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1531         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1532         /*
1533          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1534          * free_list cache.
1535          */
1536         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
1537                 struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
1538
1539                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1540                         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL_LINK))
1541                                 io_disarm_next(req);
1542                         if (req->link) {
1543                                 io_req_task_queue(req->link);
1544                                 req->link = NULL;
1545                         }
1546                 }
1547                 io_dismantle_req(req);
1548                 io_put_task(req->task, 1);
1549                 list_add(&req->compl.list, &cs->locked_free_list);
1550                 cs->locked_free_nr++;
1551         } else {
1552                 if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
1553                         req = NULL;
1554         }
1555         io_commit_cqring(ctx);
1556         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1557
1558         if (req) {
1559                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1560                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1561         }
1562 }
1563
1564 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1565                                   unsigned int cflags)
1566 {
1567         io_clean_op(req);
1568         req->result = res;
1569         req->compl.cflags = cflags;
1570         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1571 }
1572
1573 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1574                                      long res, unsigned cflags)
1575 {
1576         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1577                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1578         else
1579                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1580 }
1581
1582 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1583 {
1584         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1585 }
1586
1587 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1588 {
1589         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1590         struct io_comp_state *cs = &state->comp;
1591         struct io_kiocb *req = NULL;
1592
1593         /*
1594          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1595          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1596          * side cache.
1597          */
1598         if (READ_ONCE(cs->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH) {
1599                 spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1600                 list_splice_init(&cs->locked_free_list, &cs->free_list);
1601                 cs->locked_free_nr = 0;
1602                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1603         }
1604
1605         while (!list_empty(&cs->free_list)) {
1606                 req = list_first_entry(&cs->free_list, struct io_kiocb,
1607                                         compl.list);
1608                 list_del(&req->compl.list);
1609                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
1610                 if (state->free_reqs == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1611                         break;
1612         }
1613
1614         return req != NULL;
1615 }
1616
1617 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1618 {
1619         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1620
1621         BUILD_BUG_ON(IO_REQ_ALLOC_BATCH > ARRAY_SIZE(state->reqs));
1622
1623         if (!state->free_reqs) {
1624                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1625                 int ret;
1626
1627                 if (io_flush_cached_reqs(ctx))
1628                         goto got_req;
1629
1630                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1631                                             state->reqs);
1632
1633                 /*
1634                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1635                  * retry single alloc to be on the safe side.
1636                  */
1637                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1638                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1639                         if (!state->reqs[0])
1640                                 return NULL;
1641                         ret = 1;
1642                 }
1643                 state->free_reqs = ret;
1644         }
1645 got_req:
1646         state->free_reqs--;
1647         return state->reqs[state->free_reqs];
1648 }
1649
1650 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1651                           bool fixed)
1652 {
1653         if (!fixed)
1654                 fput(file);
1655 }
1656
1657 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1658 {
1659         io_clean_op(req);
1660
1661         if (req->async_data)
1662                 kfree(req->async_data);
1663         if (req->file)
1664                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1665         if (req->fixed_rsrc_refs)
1666                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1667         if (req->work.creds) {
1668                 put_cred(req->work.creds);
1669                 req->work.creds = NULL;
1670         }
1671
1672         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1673                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1674                 unsigned long flags;
1675
1676                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1677                 list_del(&req->inflight_entry);
1678                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1679                 req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
1680         }
1681 }
1682
1683 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1684 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1685 {
1686         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1687
1688         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1689         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1690                 wake_up(&tctx->wait);
1691         put_task_struct_many(task, nr);
1692 }
1693
1694 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1695 {
1696         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1697
1698         io_dismantle_req(req);
1699         io_put_task(req->task, 1);
1700
1701         kmem_cache_free(req_cachep, req);
1702         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1703 }
1704
1705 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
1706 {
1707         struct io_kiocb *nxt = req->link;
1708
1709         req->link = nxt->link;
1710         nxt->link = NULL;
1711 }
1712
1713 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1714         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1715 {
1716         struct io_kiocb *link = req->link;
1717         bool cancelled = false;
1718
1719         /*
1720          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1721          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1722          */
1723         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1724                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1725                 int ret;
1726
1727                 io_remove_next_linked(req);
1728                 link->timeout.head = NULL;
1729                 ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1730                 if (ret != -1) {
1731                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1732                         io_put_req_deferred(link, 1);
1733                         cancelled = true;
1734                 }
1735         }
1736         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1737         return cancelled;
1738 }
1739
1740 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1741         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1742 {
1743         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
1744
1745         req->link = NULL;
1746         while (link) {
1747                 nxt = link->link;
1748                 link->link = NULL;
1749
1750                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1751                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1752                 io_put_req_deferred(link, 2);
1753                 link = nxt;
1754         }
1755 }
1756
1757 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
1758         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1759 {
1760         bool posted = false;
1761
1762         if (likely(req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT))
1763                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
1764         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
1765                 posted |= (req->link != NULL);
1766                 io_fail_links(req);
1767         }
1768         return posted;
1769 }
1770
1771 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1772 {
1773         struct io_kiocb *nxt;
1774
1775         /*
1776          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1777          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1778          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1779          * of the chain.
1780          */
1781         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL_LINK)) {
1782                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1783                 unsigned long flags;
1784                 bool posted;
1785
1786                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1787                 posted = io_disarm_next(req);
1788                 if (posted)
1789                         io_commit_cqring(req->ctx);
1790                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1791                 if (posted)
1792                         io_cqring_ev_posted(ctx);
1793         }
1794         nxt = req->link;
1795         req->link = NULL;
1796         return nxt;
1797 }
1798
1799 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1800 {
1801         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
1802                 return NULL;
1803         return __io_req_find_next(req);
1804 }
1805
1806 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx)
1807 {
1808         if (!ctx)
1809                 return;
1810         if (ctx->submit_state.comp.nr) {
1811                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1812                 io_submit_flush_completions(&ctx->submit_state.comp, ctx);
1813                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1814         }
1815         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1816 }
1817
1818 static bool __tctx_task_work(struct io_uring_task *tctx)
1819 {
1820         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1821         struct io_wq_work_list list;
1822         struct io_wq_work_node *node;
1823
1824         if (wq_list_empty(&tctx->task_list))
1825                 return false;
1826
1827         spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
1828         list = tctx->task_list;
1829         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
1830         spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1831
1832         node = list.first;
1833         while (node) {
1834                 struct io_wq_work_node *next = node->next;
1835                 struct io_kiocb *req;
1836
1837                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1838                 if (req->ctx != ctx) {
1839                         ctx_flush_and_put(ctx);
1840                         ctx = req->ctx;
1841                         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1842                 }
1843
1844                 req->task_work.func(&req->task_work);
1845                 node = next;
1846         }
1847
1848         ctx_flush_and_put(ctx);
1849         return list.first != NULL;
1850 }
1851
1852 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1853 {
1854         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task, task_work);
1855
1856         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1857
1858         while (__tctx_task_work(tctx))
1859                 cond_resched();
1860 }
1861
1862 static int io_task_work_add(struct task_struct *tsk, struct io_kiocb *req,
1863                             enum task_work_notify_mode notify)
1864 {
1865         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
1866         struct io_wq_work_node *node, *prev;
1867         unsigned long flags;
1868         int ret;
1869
1870         WARN_ON_ONCE(!tctx);
1871
1872         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1873         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
1874         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1875
1876         /* task_work already pending, we're done */
1877         if (test_bit(0, &tctx->task_state) ||
1878             test_and_set_bit(0, &tctx->task_state))
1879                 return 0;
1880
1881         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify))
1882                 return 0;
1883
1884         /*
1885          * Slow path - we failed, find and delete work. if the work is not
1886          * in the list, it got run and we're fine.
1887          */
1888         ret = 0;
1889         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1890         wq_list_for_each(node, prev, &tctx->task_list) {
1891                 if (&req->io_task_work.node == node) {
1892                         wq_list_del(&tctx->task_list, node, prev);
1893                         ret = 1;
1894                         break;
1895                 }
1896         }
1897         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1898         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1899         return ret;
1900 }
1901
1902 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
1903 {
1904         struct task_struct *tsk = req->task;
1905         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1906         enum task_work_notify_mode notify;
1907         int ret;
1908
1909         if (tsk->flags & PF_EXITING)
1910                 return -ESRCH;
1911
1912         /*
1913          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
1914          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
1915          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
1916          * will do the job.
1917          */
1918         notify = TWA_NONE;
1919         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
1920                 notify = TWA_SIGNAL;
1921
1922         ret = io_task_work_add(tsk, req, notify);
1923         if (!ret)
1924                 wake_up_process(tsk);
1925
1926         return ret;
1927 }
1928
1929 static bool io_run_task_work_head(struct callback_head **work_head)
1930 {
1931         struct callback_head *work, *next;
1932         bool executed = false;
1933
1934         do {
1935                 work = xchg(work_head, NULL);
1936                 if (!work)
1937                         break;
1938
1939                 do {
1940                         next = work->next;
1941                         work->func(work);
1942                         work = next;
1943                         cond_resched();
1944                 } while (work);
1945                 executed = true;
1946         } while (1);
1947
1948         return executed;
1949 }
1950
1951 static void io_task_work_add_head(struct callback_head **work_head,
1952                                   struct callback_head *task_work)
1953 {
1954         struct callback_head *head;
1955
1956         do {
1957                 head = READ_ONCE(*work_head);
1958                 task_work->next = head;
1959         } while (cmpxchg(work_head, head, task_work) != head);
1960 }
1961
1962 static void io_req_task_work_add_fallback(struct io_kiocb *req,
1963                                           task_work_func_t cb)
1964 {
1965         init_task_work(&req->task_work, cb);
1966         io_task_work_add_head(&req->ctx->exit_task_work, &req->task_work);
1967 }
1968
1969 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
1970 {
1971         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1972
1973         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1974         io_cqring_fill_event(req, error);
1975         io_commit_cqring(ctx);
1976         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1977
1978         io_cqring_ev_posted(ctx);
1979         req_set_fail_links(req);
1980         io_double_put_req(req);
1981 }
1982
1983 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
1984 {
1985         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1986         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1987
1988         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1989         __io_req_task_cancel(req, req->result);
1990         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1991         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1992 }
1993
1994 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
1995 {
1996         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1997
1998         /* ctx stays valid until unlock, even if we drop all ours ctx->refs */
1999         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2000         if (!(current->flags & PF_EXITING) && !current->in_execve)
2001                 __io_queue_sqe(req);
2002         else
2003                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
2004         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2005 }
2006
2007 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2008 {
2009         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2010
2011         __io_req_task_submit(req);
2012 }
2013
2014 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2015 {
2016         int ret;
2017
2018         req->task_work.func = io_req_task_submit;
2019         ret = io_req_task_work_add(req);
2020         if (unlikely(ret)) {
2021                 req->result = -ECANCELED;
2022                 percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
2023                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
2024         }
2025 }
2026
2027 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2028 {
2029         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
2030         req->result = ret;
2031         req->task_work.func = io_req_task_cancel;
2032
2033         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2034                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
2035 }
2036
2037 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2038 {
2039         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2040
2041         if (nxt)
2042                 io_req_task_queue(nxt);
2043 }
2044
2045 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2046 {
2047         io_queue_next(req);
2048         __io_free_req(req);
2049 }
2050
2051 struct req_batch {
2052         struct task_struct      *task;
2053         int                     task_refs;
2054         int                     ctx_refs;
2055 };
2056
2057 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2058 {
2059         rb->task_refs = 0;
2060         rb->ctx_refs = 0;
2061         rb->task = NULL;
2062 }
2063
2064 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2065                                      struct req_batch *rb)
2066 {
2067         if (rb->task)
2068                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2069         if (rb->ctx_refs)
2070                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2071 }
2072
2073 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2074                               struct io_submit_state *state)
2075 {
2076         io_queue_next(req);
2077
2078         if (req->task != rb->task) {
2079                 if (rb->task)
2080                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2081                 rb->task = req->task;
2082                 rb->task_refs = 0;
2083         }
2084         rb->task_refs++;
2085         rb->ctx_refs++;
2086
2087         io_dismantle_req(req);
2088         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2089                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2090         else
2091                 list_add(&req->compl.list, &state->comp.free_list);
2092 }
2093
2094 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
2095                                         struct io_ring_ctx *ctx)
2096 {
2097         int i, nr = cs->nr;
2098         struct io_kiocb *req;
2099         struct req_batch rb;
2100
2101         io_init_req_batch(&rb);
2102         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2103         for (i = 0; i < nr; i++) {
2104                 req = cs->reqs[i];
2105                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
2106         }
2107         io_commit_cqring(ctx);
2108         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2109
2110         io_cqring_ev_posted(ctx);
2111         for (i = 0; i < nr; i++) {
2112                 req = cs->reqs[i];
2113
2114                 /* submission and completion refs */
2115                 if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2116                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2117         }
2118
2119         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2120         cs->nr = 0;
2121 }
2122
2123 /*
2124  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2125  * was the last reference to this request.
2126  */
2127 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2128 {
2129         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2130
2131         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
2132                 nxt = io_req_find_next(req);
2133                 __io_free_req(req);
2134         }
2135         return nxt;
2136 }
2137
2138 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2139 {
2140         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2141                 io_free_req(req);
2142 }
2143
2144 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2145 {
2146         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2147
2148         io_free_req(req);
2149 }
2150
2151 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2152 {
2153         int ret;
2154
2155         req->task_work.func = io_put_req_deferred_cb;
2156         ret = io_req_task_work_add(req);
2157         if (unlikely(ret))
2158                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_put_req_deferred_cb);
2159 }
2160
2161 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2162 {
2163         if (refcount_sub_and_test(refs, &req->refs))
2164                 io_free_req_deferred(req);
2165 }
2166
2167 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
2168 {
2169         /* drop both submit and complete references */
2170         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2171                 io_free_req(req);
2172 }
2173
2174 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2175 {
2176         /* See comment at the top of this file */
2177         smp_rmb();
2178         return __io_cqring_events(ctx);
2179 }
2180
2181 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2182 {
2183         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2184
2185         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2186         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2187 }
2188
2189 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2190 {
2191         unsigned int cflags;
2192
2193         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2194         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2195         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2196         kfree(kbuf);
2197         return cflags;
2198 }
2199
2200 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2201 {
2202         struct io_buffer *kbuf;
2203
2204         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2205         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2206 }
2207
2208 static inline bool io_run_task_work(void)
2209 {
2210         /*
2211          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2212          * not add work to such a task.
2213          */
2214         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2215                 return false;
2216         if (current->task_works) {
2217                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2218                 task_work_run();
2219                 return true;
2220         }
2221
2222         return false;
2223 }
2224
2225 /*
2226  * Find and free completed poll iocbs
2227  */
2228 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2229                                struct list_head *done)
2230 {
2231         struct req_batch rb;
2232         struct io_kiocb *req;
2233
2234         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2235         smp_rmb();
2236
2237         io_init_req_batch(&rb);
2238         while (!list_empty(done)) {
2239                 int cflags = 0;
2240
2241                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2242                 list_del(&req->inflight_entry);
2243
2244                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
2245                         req->iopoll_completed = 0;
2246                         if (io_rw_reissue(req))
2247                                 continue;
2248                 }
2249
2250                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2251                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2252
2253                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2254                 (*nr_events)++;
2255
2256                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2257                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2258         }
2259
2260         io_commit_cqring(ctx);
2261         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2262         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2263 }
2264
2265 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2266                         long min)
2267 {
2268         struct io_kiocb *req, *tmp;
2269         LIST_HEAD(done);
2270         bool spin;
2271         int ret;
2272
2273         /*
2274          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2275          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2276          */
2277         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2278
2279         ret = 0;
2280         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2281                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2282
2283                 /*
2284                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2285                  * If we find a request that requires polling, break out
2286                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2287                  */
2288                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2289                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2290                         continue;
2291                 }
2292                 if (!list_empty(&done))
2293                         break;
2294
2295                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2296                 if (ret < 0)
2297                         break;
2298
2299                 /* iopoll may have completed current req */
2300                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2301                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2302
2303                 if (ret && spin)
2304                         spin = false;
2305                 ret = 0;
2306         }
2307
2308         if (!list_empty(&done))
2309                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2310
2311         return ret;
2312 }
2313
2314 /*
2315  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2316  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2317  * as a non-spinning completion check.
2318  */
2319 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2320                                 long min)
2321 {
2322         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2323                 int ret;
2324
2325                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2326                 if (ret < 0)
2327                         return ret;
2328                 if (*nr_events >= min)
2329                         return 0;
2330         }
2331
2332         return 1;
2333 }
2334
2335 /*
2336  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2337  * find and complete them.
2338  */
2339 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2340 {
2341         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2342                 return;
2343
2344         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2345         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2346                 unsigned int nr_events = 0;
2347
2348                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2349
2350                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2351                 if (nr_events == 0)
2352                         break;
2353                 /*
2354                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2355                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2356                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2357                  */
2358                 if (need_resched()) {
2359                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2360                         cond_resched();
2361                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2362                 }
2363         }
2364         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2365 }
2366
2367 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2368 {
2369         unsigned int nr_events = 0;
2370         int iters = 0, ret = 0;
2371
2372         /*
2373          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2374          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2375          * that got punted to a workqueue.
2376          */
2377         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2378         do {
2379                 /*
2380                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2381                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2382                  * already triggered a CQE (eg in error).
2383                  */
2384                 if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
2385                         __io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
2386                 if (io_cqring_events(ctx))
2387                         break;
2388
2389                 /*
2390                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2391                  * application entering polling for a command before it gets
2392                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2393                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2394                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2395                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2396                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2397                  * very same mutex.
2398                  */
2399                 if (!(++iters & 7)) {
2400                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2401                         io_run_task_work();
2402                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2403                 }
2404
2405                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2406                 if (ret <= 0)
2407                         break;
2408                 ret = 0;
2409         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2410
2411         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2412         return ret;
2413 }
2414
2415 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2416 {
2417         /*
2418          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2419          * thread.
2420          */
2421         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2422                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2423
2424                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2425         }
2426         file_end_write(req->file);
2427 }
2428
2429 #ifdef CONFIG_BLOCK
2430 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2431 {
2432         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2433         int rw, ret;
2434         struct iov_iter iter;
2435
2436         /* already prepared */
2437         if (req->async_data)
2438                 return true;
2439
2440         switch (req->opcode) {
2441         case IORING_OP_READV:
2442         case IORING_OP_READ_FIXED:
2443         case IORING_OP_READ:
2444                 rw = READ;
2445                 break;
2446         case IORING_OP_WRITEV:
2447         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2448         case IORING_OP_WRITE:
2449                 rw = WRITE;
2450                 break;
2451         default:
2452                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2453                                 req->opcode);
2454                 return false;
2455         }
2456
2457         ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2458         if (ret < 0)
2459                 return false;
2460         return !io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, &iter, false);
2461 }
2462
2463 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2464 {
2465         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2466         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2467
2468         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2469                 return false;
2470         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2471             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2472                 return false;
2473         /*
2474          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2475          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2476          * -EAGAIN.
2477          */
2478         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2479                 return false;
2480         return true;
2481 }
2482 #else
2483 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2484 {
2485         return false;
2486 }
2487 #endif
2488
2489 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req)
2490 {
2491 #ifdef CONFIG_BLOCK
2492         if (!io_rw_should_reissue(req))
2493                 return false;
2494
2495         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2496
2497         if (io_resubmit_prep(req)) {
2498                 refcount_inc(&req->refs);
2499                 io_queue_async_work(req);
2500                 return true;
2501         }
2502         req_set_fail_links(req);
2503 #endif
2504         return false;
2505 }
2506
2507 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2508                              unsigned int issue_flags)
2509 {
2510         int cflags = 0;
2511
2512         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2513                 kiocb_end_write(req);
2514         if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) && io_rw_should_reissue(req)) {
2515                 req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2516                 return;
2517         }
2518         if (res != req->result)
2519                 req_set_fail_links(req);
2520         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2521                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2522         __io_req_complete(req, issue_flags, res, cflags);
2523 }
2524
2525 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2526 {
2527         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2528
2529         __io_complete_rw(req, res, res2, 0);
2530 }
2531
2532 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2533 {
2534         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2535
2536 #ifdef CONFIG_BLOCK
2537         /* Rewind iter, if we have one. iopoll path resubmits as usual */
2538         if (res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req)) {
2539                 struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2540
2541                 if (rw)
2542                         iov_iter_revert(&rw->iter,
2543                                         req->result - iov_iter_count(&rw->iter));
2544                 else if (!io_resubmit_prep(req))
2545                         res = -EIO;
2546         }
2547 #endif
2548
2549         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2550                 kiocb_end_write(req);
2551
2552         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2553                 req_set_fail_links(req);
2554
2555         WRITE_ONCE(req->result, res);
2556         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2557         smp_wmb();
2558         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2559 }
2560
2561 /*
2562  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2563  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2564  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2565  * accessing the kiocb cookie.
2566  */
2567 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, bool in_async)
2568 {
2569         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2570
2571         /*
2572          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2573          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2574          * different devices.
2575          */
2576         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2577                 ctx->poll_multi_file = false;
2578         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2579                 struct io_kiocb *list_req;
2580
2581                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2582                                                 inflight_entry);
2583                 if (list_req->file != req->file)
2584                         ctx->poll_multi_file = true;
2585         }
2586
2587         /*
2588          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2589          * it to the front so we find it first.
2590          */
2591         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2592                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2593         else
2594                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2595
2596         /*
2597          * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handled in sq thread
2598          * task context or in io worker task context. If current task context is
2599          * sq thread, we don't need to check whether should wake up sq thread.
2600          */
2601         if (in_async && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2602             wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2603                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2604 }
2605
2606 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2607 {
2608         if (state->file_refs) {
2609                 fput_many(state->file, state->file_refs);
2610                 state->file_refs = 0;
2611         }
2612 }
2613
2614 /*
2615  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2616  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2617  * has more than one submission.
2618  */
2619 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2620 {
2621         if (!state)
2622                 return fget(fd);
2623
2624         if (state->file_refs) {
2625                 if (state->fd == fd) {
2626                         state->file_refs--;
2627                         return state->file;
2628                 }
2629                 io_state_file_put(state);
2630         }
2631         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2632         if (unlikely(!state->file))
2633                 return NULL;
2634
2635         state->fd = fd;
2636         state->file_refs = state->ios_left - 1;
2637         return state->file;
2638 }
2639
2640 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2641 {
2642         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2643 }
2644
2645 /*
2646  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2647  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2648  * inline.
2649  */
2650 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2651 {
2652         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2653
2654         if (S_ISBLK(mode)) {
2655                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2656                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2657                         return true;
2658                 return false;
2659         }
2660         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2661                 return true;
2662         if (S_ISREG(mode)) {
2663                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2664                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2665                     file->f_op != &io_uring_fops)
2666                         return true;
2667                 return false;
2668         }
2669
2670         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2671         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2672                 return true;
2673
2674         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2675                 return false;
2676
2677         if (rw == READ)
2678                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2679
2680         return file->f_op->write_iter != NULL;
2681 }
2682
2683 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2684 {
2685         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2686         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2687         struct file *file = req->file;
2688         unsigned ioprio;
2689         int ret;
2690
2691         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2692                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2693
2694         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2695         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2696                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2697                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2698         }
2699         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2700         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2701         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2702         if (unlikely(ret))
2703                 return ret;
2704
2705         /* don't allow async punt for O_NONBLOCK or RWF_NOWAIT */
2706         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) || (file->f_flags & O_NONBLOCK))
2707                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2708
2709         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2710         if (ioprio) {
2711                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2712                 if (ret)
2713                         return ret;
2714
2715                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2716         } else
2717                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2718
2719         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2720                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2721                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2722                         return -EOPNOTSUPP;
2723
2724                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2725                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2726                 req->iopoll_completed = 0;
2727         } else {
2728                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2729                         return -EINVAL;
2730                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2731         }
2732
2733         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2734         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2735         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2736         return 0;
2737 }
2738
2739 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2740 {
2741         switch (ret) {
2742         case -EIOCBQUEUED:
2743                 break;
2744         case -ERESTARTSYS:
2745         case -ERESTARTNOINTR:
2746         case -ERESTARTNOHAND:
2747         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2748                 /*
2749                  * We can't just restart the syscall, since previously
2750                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2751                  * IO with EINTR.
2752                  */
2753                 ret = -EINTR;
2754                 fallthrough;
2755         default:
2756                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2757         }
2758 }
2759
2760 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2761                        unsigned int issue_flags)
2762 {
2763         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2764         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2765         bool check_reissue = kiocb->ki_complete == io_complete_rw;
2766
2767         /* add previously done IO, if any */
2768         if (io && io->bytes_done > 0) {
2769                 if (ret < 0)
2770                         ret = io->bytes_done;
2771                 else
2772                         ret += io->bytes_done;
2773         }
2774
2775         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2776                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2777         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2778                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2779         else
2780                 io_rw_done(kiocb, ret);
2781
2782         if (check_reissue && req->flags & REQ_F_REISSUE) {
2783                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
2784                 if (!io_rw_reissue(req)) {
2785                         int cflags = 0;
2786
2787                         req_set_fail_links(req);
2788                         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2789                                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2790                         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
2791                 }
2792         }
2793 }
2794
2795 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
2796 {
2797         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2798         size_t len = req->rw.len;
2799         struct io_mapped_ubuf *imu;
2800         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2801         size_t offset;
2802         u64 buf_addr;
2803
2804         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2805                 return -EFAULT;
2806         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2807         imu = &ctx->user_bufs[index];
2808         buf_addr = req->rw.addr;
2809
2810         /* overflow */
2811         if (buf_addr + len < buf_addr)
2812                 return -EFAULT;
2813         /* not inside the mapped region */
2814         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2815                 return -EFAULT;
2816
2817         /*
2818          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2819          * and advance us to the beginning.
2820          */
2821         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2822         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2823
2824         if (offset) {
2825                 /*
2826                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2827                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2828                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2829                  * we know that:
2830                  *
2831                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2832                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2833                  *    first and last bvec
2834                  *
2835                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2836                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2837                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2838                  * since we can just skip the first segment, which may not
2839                  * be PAGE_SIZE aligned.
2840                  */
2841                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2842
2843                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2844                         iov_iter_advance(iter, offset);
2845                 } else {
2846                         unsigned long seg_skip;
2847
2848                         /* skip first vec */
2849                         offset -= bvec->bv_len;
2850                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2851
2852                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2853                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2854                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2855                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2856                 }
2857         }
2858
2859         return 0;
2860 }
2861
2862 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2863 {
2864         if (needs_lock)
2865                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2866 }
2867
2868 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2869 {
2870         /*
2871          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2872          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2873          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2874          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2875          */
2876         if (needs_lock)
2877                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2878 }
2879
2880 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2881                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2882                                           bool needs_lock)
2883 {
2884         struct io_buffer *head;
2885
2886         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2887                 return kbuf;
2888
2889         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2890
2891         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2892
2893         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2894         if (head) {
2895                 if (!list_empty(&head->list)) {
2896                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2897                                                         list);
2898                         list_del(&kbuf->list);
2899                 } else {
2900                         kbuf = head;
2901                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2902                 }
2903                 if (*len > kbuf->len)
2904                         *len = kbuf->len;
2905         } else {
2906                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2907         }
2908
2909         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2910
2911         return kbuf;
2912 }
2913
2914 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2915                                         bool needs_lock)
2916 {
2917         struct io_buffer *kbuf;
2918         u16 bgid;
2919
2920         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2921         bgid = req->buf_index;
2922         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2923         if (IS_ERR(kbuf))
2924                 return kbuf;
2925         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2926         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2927         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2928 }
2929
2930 #ifdef CONFIG_COMPAT
2931 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2932                                 bool needs_lock)
2933 {
2934         struct compat_iovec __user *uiov;
2935         compat_ssize_t clen;
2936         void __user *buf;
2937         ssize_t len;
2938
2939         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2940         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2941                 return -EFAULT;
2942         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2943                 return -EFAULT;
2944         if (clen < 0)
2945                 return -EINVAL;
2946
2947         len = clen;
2948         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2949         if (IS_ERR(buf))
2950                 return PTR_ERR(buf);
2951         iov[0].iov_base = buf;
2952         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2953         return 0;
2954 }
2955 #endif
2956
2957 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2958                                       bool needs_lock)
2959 {
2960         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2961         void __user *buf;
2962         ssize_t len;
2963
2964         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2965                 return -EFAULT;
2966
2967         len = iov[0].iov_len;
2968         if (len < 0)
2969                 return -EINVAL;
2970         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2971         if (IS_ERR(buf))
2972                 return PTR_ERR(buf);
2973         iov[0].iov_base = buf;
2974         iov[0].iov_len = len;
2975         return 0;
2976 }
2977
2978 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2979                                     bool needs_lock)
2980 {
2981         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2982                 struct io_buffer *kbuf;
2983
2984                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2985                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2986                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2987                 return 0;
2988         }
2989         if (req->rw.len != 1)
2990                 return -EINVAL;
2991
2992 #ifdef CONFIG_COMPAT
2993         if (req->ctx->compat)
2994                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2995 #endif
2996
2997         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2998 }
2999
3000 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
3001                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
3002 {
3003         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3004         size_t sqe_len = req->rw.len;
3005         u8 opcode = req->opcode;
3006         ssize_t ret;
3007
3008         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3009                 *iovec = NULL;
3010                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3011         }
3012
3013         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3014         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3015                 return -EINVAL;
3016
3017         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3018                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3019                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3020                         if (IS_ERR(buf))
3021                                 return PTR_ERR(buf);
3022                         req->rw.len = sqe_len;
3023                 }
3024
3025                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3026                 *iovec = NULL;
3027                 return ret;
3028         }
3029
3030         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3031                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3032                 if (!ret)
3033                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
3034                 *iovec = NULL;
3035                 return ret;
3036         }
3037
3038         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3039                               req->ctx->compat);
3040 }
3041
3042 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3043 {
3044         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3045 }
3046
3047 /*
3048  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3049  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3050  */
3051 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3052 {
3053         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3054         struct file *file = req->file;
3055         ssize_t ret = 0;
3056
3057         /*
3058          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3059          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3060          * the kiocb to be handled from an async context.
3061          */
3062         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3063                 return -EOPNOTSUPP;
3064         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3065                 return -EAGAIN;
3066
3067         while (iov_iter_count(iter)) {
3068                 struct iovec iovec;
3069                 ssize_t nr;
3070
3071                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3072                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3073                 } else {
3074                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3075                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3076                 }
3077
3078                 if (rw == READ) {
3079                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3080                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3081                 } else {
3082                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3083                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3084                 }
3085
3086                 if (nr < 0) {
3087                         if (!ret)
3088                                 ret = nr;
3089                         break;
3090                 }
3091                 ret += nr;
3092                 if (nr != iovec.iov_len)
3093                         break;
3094                 req->rw.len -= nr;
3095                 req->rw.addr += nr;
3096                 iov_iter_advance(iter, nr);
3097         }
3098
3099         return ret;
3100 }
3101
3102 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3103                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3104 {
3105         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3106
3107         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3108         rw->free_iovec = iovec;
3109         rw->bytes_done = 0;
3110         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3111         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3112                 return;
3113         if (!iovec) {
3114                 unsigned iov_off = 0;
3115
3116                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3117                 if (iter->iov != fast_iov) {
3118                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3119                         rw->iter.iov += iov_off;
3120                 }
3121                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3122                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3123                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3124         } else {
3125                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3126         }
3127 }
3128
3129 static inline int __io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3130 {
3131         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3132         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3133         return req->async_data == NULL;
3134 }
3135
3136 static int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3137 {
3138         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3139                 return 0;
3140
3141         return  __io_alloc_async_data(req);
3142 }
3143
3144 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3145                              const struct iovec *fast_iov,
3146                              struct iov_iter *iter, bool force)
3147 {
3148         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3149                 return 0;
3150         if (!req->async_data) {
3151                 if (__io_alloc_async_data(req)) {
3152                         kfree(iovec);
3153                         return -ENOMEM;
3154                 }
3155
3156                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3157         }
3158         return 0;
3159 }
3160
3161 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3162 {
3163         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3164         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3165         int ret;
3166
3167         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3168         if (unlikely(ret < 0))
3169                 return ret;
3170
3171         iorw->bytes_done = 0;
3172         iorw->free_iovec = iov;
3173         if (iov)
3174                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3175         return 0;
3176 }
3177
3178 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3179 {
3180         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3181                 return -EBADF;
3182         return io_prep_rw(req, sqe);
3183 }
3184
3185 /*
3186  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3187  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3188  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3189  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3190  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3191  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3192  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3193  * slow path.
3194  */
3195 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3196                              int sync, void *arg)
3197 {
3198         struct wait_page_queue *wpq;
3199         struct io_kiocb *req = wait->private;
3200         struct wait_page_key *key = arg;
3201
3202         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3203
3204         if (!wake_page_match(wpq, key))
3205                 return 0;
3206
3207         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3208         list_del_init(&wait->entry);
3209
3210         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3211         refcount_inc(&req->refs);
3212         io_req_task_queue(req);
3213         return 1;
3214 }
3215
3216 /*
3217  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3218  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3219  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3220  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3221  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3222  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3223  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3224  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3225  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3226  * async worker threads for a blocking retry.
3227  */
3228 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3229 {
3230         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3231         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3232         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3233
3234         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3235         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3236                 return false;
3237
3238         /* Only for buffered IO */
3239         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3240                 return false;
3241
3242         /*
3243          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3244          * support callback based unlocks
3245          */
3246         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3247                 return false;
3248
3249         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3250         wait->wait.private = req;
3251         wait->wait.flags = 0;
3252         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3253         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3254         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3255         kiocb->ki_waitq = wait;
3256         return true;
3257 }
3258
3259 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3260 {
3261         if (req->file->f_op->read_iter)
3262                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3263         else if (req->file->f_op->read)
3264                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3265         else
3266                 return -EINVAL;
3267 }
3268
3269 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3270 {
3271         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3272         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3273         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3274         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3275         ssize_t io_size, ret, ret2;
3276         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3277
3278         if (rw) {
3279                 iter = &rw->iter;
3280                 iovec = NULL;
3281         } else {
3282                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3283                 if (ret < 0)
3284                         return ret;
3285         }
3286         io_size = iov_iter_count(iter);
3287         req->result = io_size;
3288
3289         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3290         if (!force_nonblock)
3291                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3292         else
3293                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3294
3295         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3296         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ)) {
3297                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3298                 return ret ?: -EAGAIN;
3299         }
3300
3301         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3302         if (unlikely(ret)) {
3303                 kfree(iovec);
3304                 return ret;
3305         }
3306
3307         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3308
3309         if (ret == -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
3310                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3311                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3312                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3313                         goto done;
3314                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3315                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3316                         goto done;
3317                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3318                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3319                 ret = 0;
3320         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3321                 goto out_free;
3322         } else if (ret <= 0 || ret == io_size || !force_nonblock ||
3323                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !(req->flags & REQ_F_ISREG)) {
3324                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3325                 goto done;
3326         }
3327
3328         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3329         if (ret2)
3330                 return ret2;
3331
3332         iovec = NULL;
3333         rw = req->async_data;
3334         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3335         iter = &rw->iter;
3336
3337         do {
3338                 io_size -= ret;
3339                 rw->bytes_done += ret;
3340                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3341                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3342                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3343                         return -EAGAIN;
3344                 }
3345
3346                 /*
3347                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3348                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3349                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3350                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3351                  */
3352                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3353                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3354                         return 0;
3355                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3356                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3357         } while (ret > 0 && ret < io_size);
3358 done:
3359         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3360 out_free:
3361         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3362         if (iovec)
3363                 kfree(iovec);
3364         return 0;
3365 }
3366
3367 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3368 {
3369         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3370                 return -EBADF;
3371         return io_prep_rw(req, sqe);
3372 }
3373
3374 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3375 {
3376         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3377         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3378         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3379         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3380         ssize_t ret, ret2, io_size;
3381         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3382
3383         if (rw) {
3384                 iter = &rw->iter;
3385                 iovec = NULL;
3386         } else {
3387                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3388                 if (ret < 0)
3389                         return ret;
3390         }
3391         io_size = iov_iter_count(iter);
3392         req->result = io_size;
3393
3394         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3395         if (!force_nonblock)
3396                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3397         else
3398                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3399
3400         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3401         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3402                 goto copy_iov;
3403
3404         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3405         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3406             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3407                 goto copy_iov;
3408
3409         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3410         if (unlikely(ret))
3411                 goto out_free;
3412
3413         /*
3414          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3415          * which will be released by another thread in
3416          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3417          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3418          * we return to userspace.
3419          */
3420         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3421                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3422                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3423                                         SB_FREEZE_WRITE);
3424         }
3425         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3426
3427         if (req->file->f_op->write_iter)
3428                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3429         else if (req->file->f_op->write)
3430                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3431         else
3432                 ret2 = -EINVAL;
3433
3434         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3435                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3436                 ret2 = -EAGAIN;
3437         }
3438
3439         /*
3440          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3441          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3442          */
3443         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3444                 ret2 = -EAGAIN;
3445         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3446         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3447                 goto done;
3448         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3449                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3450                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3451                         goto copy_iov;
3452 done:
3453                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3454         } else {
3455 copy_iov:
3456                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3457                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3458                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3459                 return ret ?: -EAGAIN;
3460         }
3461 out_free:
3462         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3463         if (iovec)
3464                 kfree(iovec);
3465         return ret;
3466 }
3467
3468 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3469                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3470 {
3471         struct io_rename *ren = &req->rename;
3472         const char __user *oldf, *newf;
3473
3474         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3475                 return -EBADF;
3476
3477         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3478         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3479         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3480         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3481         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3482
3483         ren->oldpath = getname(oldf);
3484         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3485                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3486
3487         ren->newpath = getname(newf);
3488         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3489                 putname(ren->oldpath);
3490                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3491         }
3492
3493         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3494         return 0;
3495 }
3496
3497 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3498 {
3499         struct io_rename *ren = &req->rename;
3500         int ret;
3501
3502         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3503                 return -EAGAIN;
3504
3505         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3506                                 ren->newpath, ren->flags);
3507
3508         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3509         if (ret < 0)
3510                 req_set_fail_links(req);
3511         io_req_complete(req, ret);
3512         return 0;
3513 }
3514
3515 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3516                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3517 {
3518         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3519         const char __user *fname;
3520
3521         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3522                 return -EBADF;
3523
3524         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3525
3526         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3527         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3528                 return -EINVAL;
3529
3530         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3531         un->filename = getname(fname);
3532         if (IS_ERR(un->filename))
3533                 return PTR_ERR(un->filename);
3534
3535         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3536         return 0;
3537 }
3538
3539 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3540 {
3541         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3542         int ret;
3543
3544         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3545                 return -EAGAIN;
3546
3547         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3548                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3549         else
3550                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3551
3552         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3553         if (ret < 0)
3554                 req_set_fail_links(req);
3555         io_req_complete(req, ret);
3556         return 0;
3557 }
3558
3559 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3560                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3561 {
3562 #if defined(CONFIG_NET)
3563         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3564                 return -EINVAL;
3565         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3566             sqe->buf_index)
3567                 return -EINVAL;
3568
3569         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3570         return 0;
3571 #else
3572         return -EOPNOTSUPP;
3573 #endif
3574 }
3575
3576 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3577 {
3578 #if defined(CONFIG_NET)
3579         struct socket *sock;
3580         int ret;
3581
3582         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3583                 return -EAGAIN;
3584
3585         sock = sock_from_file(req->file);
3586         if (unlikely(!sock))
3587                 return -ENOTSOCK;
3588
3589         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3590         if (ret < 0)
3591                 req_set_fail_links(req);
3592         io_req_complete(req, ret);
3593         return 0;
3594 #else
3595         return -EOPNOTSUPP;
3596 #endif
3597 }
3598
3599 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3600                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3601 {
3602         struct io_splice* sp = &req->splice;
3603         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3604
3605         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3606                 return -EINVAL;
3607
3608         sp->file_in = NULL;
3609         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3610         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3611
3612         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3613                 return -EINVAL;
3614
3615         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3616                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3617         if (!sp->file_in)
3618                 return -EBADF;
3619         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3620
3621         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3622                 /*
3623                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3624                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3625                  */
3626                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3627         }
3628
3629         return 0;
3630 }
3631
3632 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3633                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3634 {
3635         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3636                 return -EINVAL;
3637         return __io_splice_prep(req, sqe);
3638 }
3639
3640 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3641 {
3642         struct io_splice *sp = &req->splice;
3643         struct file *in = sp->file_in;
3644         struct file *out = sp->file_out;
3645         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3646         long ret = 0;
3647
3648         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3649                 return -EAGAIN;
3650         if (sp->len)
3651                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3652
3653         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3654         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3655
3656         if (ret != sp->len)
3657                 req_set_fail_links(req);
3658         io_req_complete(req, ret);
3659         return 0;
3660 }
3661
3662 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3663 {
3664         struct io_splice* sp = &req->splice;
3665
3666         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3667         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3668         return __io_splice_prep(req, sqe);
3669 }
3670
3671 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3672 {
3673         struct io_splice *sp = &req->splice;
3674         struct file *in = sp->file_in;
3675         struct file *out = sp->file_out;
3676         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3677         loff_t *poff_in, *poff_out;
3678         long ret = 0;
3679
3680         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3681                 return -EAGAIN;
3682
3683         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3684         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3685
3686         if (sp->len)
3687                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3688
3689         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3690         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3691
3692         if (ret != sp->len)
3693                 req_set_fail_links(req);
3694         io_req_complete(req, ret);
3695         return 0;
3696 }
3697
3698 /*
3699  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3700  */
3701 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3702 {
3703         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3704
3705         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3706                 return -EINVAL;
3707
3708         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
3709         return 0;
3710 }
3711
3712 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3713 {
3714         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3715
3716         if (!req->file)
3717                 return -EBADF;
3718
3719         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3720                 return -EINVAL;
3721         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3722                 return -EINVAL;
3723
3724         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3725         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3726                 return -EINVAL;
3727
3728         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3729         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3730         return 0;
3731 }
3732
3733 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3734 {
3735         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3736         int ret;
3737
3738         /* fsync always requires a blocking context */
3739         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3740                 return -EAGAIN;
3741
3742         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3743                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3744                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3745         if (ret < 0)
3746                 req_set_fail_links(req);
3747         io_req_complete(req, ret);
3748         return 0;
3749 }
3750
3751 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3752                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3753 {
3754         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3755                 return -EINVAL;
3756         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3757                 return -EINVAL;
3758
3759         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3760         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3761         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3762         return 0;
3763 }
3764
3765 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3766 {
3767         int ret;
3768
3769         /* fallocate always requiring blocking context */
3770         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3771                 return -EAGAIN;
3772         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3773                                 req->sync.len);
3774         if (ret < 0)
3775                 req_set_fail_links(req);
3776         io_req_complete(req, ret);
3777         return 0;
3778 }
3779
3780 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3781 {
3782         const char __user *fname;
3783         int ret;
3784
3785         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3786                 return -EINVAL;
3787         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3788                 return -EBADF;
3789
3790         /* open.how should be already initialised */
3791         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3792                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3793
3794         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3795         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3796         req->open.filename = getname(fname);
3797         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3798                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3799                 req->open.filename = NULL;
3800                 return ret;
3801         }
3802         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3803         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3804         return 0;
3805 }
3806
3807 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3808 {
3809         u64 flags, mode;
3810
3811         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3812                 return -EINVAL;
3813         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3814         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3815         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3816         return __io_openat_prep(req, sqe);
3817 }
3818
3819 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3820 {
3821         struct open_how __user *how;
3822         size_t len;
3823         int ret;
3824
3825         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3826                 return -EINVAL;
3827         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3828         len = READ_ONCE(sqe->len);
3829         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3830                 return -EINVAL;
3831
3832         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3833                                         len);
3834         if (ret)
3835                 return ret;
3836
3837         return __io_openat_prep(req, sqe);
3838 }
3839
3840 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3841 {
3842         struct open_flags op;
3843         struct file *file;
3844         bool nonblock_set;
3845         bool resolve_nonblock;
3846         int ret;
3847
3848         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3849         if (ret)
3850                 goto err;
3851         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
3852         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
3853         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
3854                 /*
3855                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
3856                  * it'll always -EAGAIN
3857                  */
3858                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
3859                         return -EAGAIN;
3860                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
3861                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
3862         }
3863
3864         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3865         if (ret < 0)
3866                 goto err;
3867
3868         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3869         /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
3870         if ((!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) &&
3871             file == ERR_PTR(-EAGAIN)) {
3872                 /*
3873                  * We could hang on to this 'fd', but seems like marginal
3874                  * gain for something that is now known to be a slower path.
3875                  * So just put it, and we'll get a new one when we retry.
3876                  */
3877                 put_unused_fd(ret);
3878                 return -EAGAIN;
3879         }
3880
3881         if (IS_ERR(file)) {
3882                 put_unused_fd(ret);
3883                 ret = PTR_ERR(file);
3884         } else {
3885                 if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
3886                         file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
3887                 fsnotify_open(file);
3888                 fd_install(ret, file);
3889         }
3890 err:
3891         putname(req->open.filename);
3892         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3893         if (ret < 0)
3894                 req_set_fail_links(req);
3895         io_req_complete(req, ret);
3896         return 0;
3897 }
3898
3899 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3900 {
3901         return io_openat2(req, issue_flags);
3902 }
3903
3904 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3905                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3906 {
3907         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3908         u64 tmp;
3909
3910         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3911                 return -EINVAL;
3912
3913         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3914         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3915                 return -EINVAL;
3916
3917         memset(p, 0, sizeof(*p));
3918         p->nbufs = tmp;
3919         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3920         return 0;
3921 }
3922
3923 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3924                                int bgid, unsigned nbufs)
3925 {
3926         unsigned i = 0;
3927
3928         /* shouldn't happen */
3929         if (!nbufs)
3930                 return 0;
3931
3932         /* the head kbuf is the list itself */
3933         while (!list_empty(&buf->list)) {
3934                 struct io_buffer *nxt;
3935
3936                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3937                 list_del(&nxt->list);
3938                 kfree(nxt);
3939                 if (++i == nbufs)
3940                         return i;
3941         }
3942         i++;
3943         kfree(buf);
3944         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
3945
3946         return i;
3947 }
3948
3949 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3950 {
3951         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3952         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3953         struct io_buffer *head;
3954         int ret = 0;
3955         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3956
3957         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3958
3959         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3960
3961         ret = -ENOENT;
3962         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
3963         if (head)
3964                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3965         if (ret < 0)
3966                 req_set_fail_links(req);
3967
3968         /* need to hold the lock to complete IOPOLL requests */
3969         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
3970                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3971                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3972         } else {
3973                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3974                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3975         }
3976         return 0;
3977 }
3978
3979 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3980                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3981 {
3982         unsigned long size;
3983         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3984         u64 tmp;
3985
3986         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3987                 return -EINVAL;
3988
3989         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3990         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3991                 return -E2BIG;
3992         p->nbufs = tmp;
3993         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3994         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3995
3996         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
3997         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
3998                 return -EFAULT;
3999
4000         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4001         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
4002         if (tmp > USHRT_MAX)
4003                 return -E2BIG;
4004         p->bid = tmp;
4005         return 0;
4006 }
4007
4008 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
4009 {
4010         struct io_buffer *buf;
4011         u64 addr = pbuf->addr;
4012         int i, bid = pbuf->bid;
4013
4014         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
4015                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
4016                 if (!buf)
4017                         break;
4018
4019                 buf->addr = addr;
4020                 buf->len = pbuf->len;
4021                 buf->bid = bid;
4022                 addr += pbuf->len;
4023                 bid++;
4024                 if (!*head) {
4025                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4026                         *head = buf;
4027                 } else {
4028                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4029                 }
4030         }
4031
4032         return i ? i : -ENOMEM;
4033 }
4034
4035 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4036 {
4037         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4038         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4039         struct io_buffer *head, *list;
4040         int ret = 0;
4041         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4042
4043         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4044
4045         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4046
4047         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4048
4049         ret = io_add_buffers(p, &head);
4050         if (ret >= 0 && !list) {
4051                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head, GFP_KERNEL);
4052                 if (ret < 0)
4053                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4054         }
4055         if (ret < 0)
4056                 req_set_fail_links(req);
4057
4058         /* need to hold the lock to complete IOPOLL requests */
4059         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
4060                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4061                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4062         } else {
4063                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4064                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4065         }
4066         return 0;
4067 }
4068
4069 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4070                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4071 {
4072 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4073         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4074                 return -EINVAL;
4075         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4076                 return -EINVAL;
4077
4078         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4079         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4080         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4081
4082         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4083                 struct epoll_event __user *ev;
4084
4085                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4086                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4087                         return -EFAULT;
4088         }
4089
4090         return 0;
4091 #else
4092         return -EOPNOTSUPP;
4093 #endif
4094 }
4095
4096 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4097 {
4098 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4099         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4100         int ret;
4101         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4102
4103         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4104         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4105                 return -EAGAIN;
4106
4107         if (ret < 0)
4108                 req_set_fail_links(req);
4109         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4110         return 0;
4111 #else
4112         return -EOPNOTSUPP;
4113 #endif
4114 }
4115
4116 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4117 {
4118 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4119         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4120                 return -EINVAL;
4121         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4122                 return -EINVAL;
4123
4124         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4125         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4126         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4127         return 0;
4128 #else
4129         return -EOPNOTSUPP;
4130 #endif
4131 }
4132
4133 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4134 {
4135 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4136         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4137         int ret;
4138
4139         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4140                 return -EAGAIN;
4141
4142         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4143         if (ret < 0)
4144                 req_set_fail_links(req);
4145         io_req_complete(req, ret);
4146         return 0;
4147 #else
4148         return -EOPNOTSUPP;
4149 #endif
4150 }
4151
4152 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4153 {
4154         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4155                 return -EINVAL;
4156         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4157                 return -EINVAL;
4158
4159         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4160         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4161         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4162         return 0;
4163 }
4164
4165 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4166 {
4167         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4168         int ret;
4169
4170         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4171                 switch (fa->advice) {
4172                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4173                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4174                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4175                         break;
4176                 default:
4177                         return -EAGAIN;
4178                 }
4179         }
4180
4181         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4182         if (ret < 0)
4183                 req_set_fail_links(req);
4184         io_req_complete(req, ret);
4185         return 0;
4186 }
4187
4188 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4189 {
4190         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4191                 return -EINVAL;
4192         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4193                 return -EINVAL;
4194         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4195                 return -EBADF;
4196
4197         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4198         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4199         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4200         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4201         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4202
4203         return 0;
4204 }
4205
4206 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4207 {
4208         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4209         int ret;
4210
4211         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4212                 /* only need file table for an actual valid fd */
4213                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
4214                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4215                 return -EAGAIN;
4216         }
4217
4218         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4219                        ctx->buffer);
4220
4221         if (ret < 0)
4222                 req_set_fail_links(req);
4223         io_req_complete(req, ret);
4224         return 0;
4225 }
4226
4227 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4228 {
4229         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4230                 return -EINVAL;
4231         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4232             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4233                 return -EINVAL;
4234         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4235                 return -EBADF;
4236
4237         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4238         return 0;
4239 }
4240
4241 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4242 {
4243         struct files_struct *files = current->files;
4244         struct io_close *close = &req->close;
4245         struct fdtable *fdt;
4246         struct file *file;
4247         int ret;
4248
4249         file = NULL;
4250         ret = -EBADF;
4251         spin_lock(&files->file_lock);
4252         fdt = files_fdtable(files);
4253         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4254                 spin_unlock(&files->file_lock);
4255                 goto err;
4256         }
4257         file = fdt->fd[close->fd];
4258         if (!file) {
4259                 spin_unlock(&files->file_lock);
4260                 goto err;
4261         }
4262
4263         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
4264                 spin_unlock(&files->file_lock);
4265                 file = NULL;
4266                 goto err;
4267         }
4268
4269         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4270         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4271                 spin_unlock(&files->file_lock);
4272                 return -EAGAIN;
4273         }
4274
4275         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4276         spin_unlock(&files->file_lock);
4277         if (ret < 0) {
4278                 if (ret == -ENOENT)
4279                         ret = -EBADF;
4280                 goto err;
4281         }
4282
4283         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4284         ret = filp_close(file, current->files);
4285 err:
4286         if (ret < 0)
4287                 req_set_fail_links(req);
4288         if (file)
4289                 fput(file);
4290         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4291         return 0;
4292 }
4293
4294 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4295 {
4296         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4297
4298         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4299                 return -EINVAL;
4300         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4301                 return -EINVAL;
4302
4303         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4304         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4305         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4306         return 0;
4307 }
4308
4309 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4310 {
4311         int ret;
4312
4313         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4314         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4315                 return -EAGAIN;
4316
4317         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4318                                 req->sync.flags);
4319         if (ret < 0)
4320                 req_set_fail_links(req);
4321         io_req_complete(req, ret);
4322         return 0;
4323 }
4324
4325 #if defined(CONFIG_NET)
4326 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4327                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4328 {
4329         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4330
4331         if (async_msg)
4332                 return -EAGAIN;
4333         if (io_alloc_async_data(req)) {
4334                 kfree(kmsg->free_iov);
4335                 return -ENOMEM;
4336         }
4337         async_msg = req->async_data;
4338         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4339         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4340         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4341         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4342         if (!async_msg->free_iov)
4343                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4344
4345         return -EAGAIN;
4346 }
4347
4348 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4349                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4350 {
4351         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4352         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4353         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4354                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4355 }
4356
4357 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4358 {
4359         int ret;
4360
4361         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4362                 return 0;
4363         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4364         if (!ret)
4365                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4366         return ret;
4367 }
4368
4369 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4370 {
4371         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4372
4373         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4374                 return -EINVAL;
4375
4376         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4377         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4378         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4379
4380 #ifdef CONFIG_COMPAT
4381         if (req->ctx->compat)
4382                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4383 #endif
4384         return 0;
4385 }
4386
4387 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4388 {
4389         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4390         struct socket *sock;
4391         unsigned flags;
4392         int min_ret = 0;
4393         int ret;
4394
4395         sock = sock_from_file(req->file);
4396         if (unlikely(!sock))
4397                 return -ENOTSOCK;
4398
4399         kmsg = req->async_data;
4400         if (!kmsg) {
4401                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4402                 if (ret)
4403                         return ret;
4404                 kmsg = &iomsg;
4405         }
4406
4407         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4408         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4409                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4410         else if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4411                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4412
4413         if (flags & MSG_WAITALL)
4414                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4415
4416         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4417         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4418                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4419         if (ret == -ERESTARTSYS)
4420                 ret = -EINTR;
4421
4422         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4423         if (kmsg->free_iov)
4424                 kfree(kmsg->free_iov);
4425         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4426         if (ret < min_ret)
4427                 req_set_fail_links(req);
4428         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4429         return 0;
4430 }
4431
4432 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4433 {
4434         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4435         struct msghdr msg;
4436         struct iovec iov;
4437         struct socket *sock;
4438         unsigned flags;
4439         int min_ret = 0;
4440         int ret;
4441
4442         sock = sock_from_file(req->file);
4443         if (unlikely(!sock))
4444                 return -ENOTSOCK;
4445
4446         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4447         if (unlikely(ret))
4448                 return ret;
4449
4450         msg.msg_name = NULL;
4451         msg.msg_control = NULL;
4452         msg.msg_controllen = 0;
4453         msg.msg_namelen = 0;
4454
4455         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4456         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4457                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4458         else if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4459                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4460
4461         if (flags & MSG_WAITALL)
4462                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4463
4464         msg.msg_flags = flags;
4465         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4466         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4467                 return -EAGAIN;
4468         if (ret == -ERESTARTSYS)
4469                 ret = -EINTR;
4470
4471         if (ret < min_ret)
4472                 req_set_fail_links(req);
4473         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4474         return 0;
4475 }
4476
4477 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4478                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4479 {
4480         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4481         struct iovec __user *uiov;
4482         size_t iov_len;
4483         int ret;
4484
4485         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4486                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4487         if (ret)
4488                 return ret;
4489
4490         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4491                 if (iov_len > 1)
4492                         return -EINVAL;
4493                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4494                         return -EFAULT;
4495                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4496                 iomsg->free_iov = NULL;
4497         } else {
4498                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4499                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4500                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4501                                      false);
4502                 if (ret > 0)
4503                         ret = 0;
4504         }
4505
4506         return ret;
4507 }
4508
4509 #ifdef CONFIG_COMPAT
4510 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4511                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4512 {
4513         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4514         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4515         struct compat_iovec __user *uiov;
4516         compat_uptr_t ptr;
4517         compat_size_t len;
4518         int ret;
4519
4520         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4521         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4522                                         &ptr, &len);
4523         if (ret)
4524                 return ret;
4525
4526         uiov = compat_ptr(ptr);
4527         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4528                 compat_ssize_t clen;
4529
4530                 if (len > 1)
4531                         return -EINVAL;
4532                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4533                         return -EFAULT;
4534                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4535                         return -EFAULT;
4536                 if (clen < 0)
4537                         return -EINVAL;
4538                 sr->len = clen;
4539                 iomsg->free_iov = NULL;
4540         } else {
4541                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4542                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4543                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4544                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4545                 if (ret < 0)
4546                         return ret;
4547         }
4548
4549         return 0;
4550 }
4551 #endif
4552
4553 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4554                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4555 {
4556         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4557
4558 #ifdef CONFIG_COMPAT
4559         if (req->ctx->compat)
4560                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4561 #endif
4562
4563         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4564 }
4565
4566 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4567                                                bool needs_lock)
4568 {
4569         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4570         struct io_buffer *kbuf;
4571
4572         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4573         if (IS_ERR(kbuf))
4574                 return kbuf;
4575
4576         sr->kbuf = kbuf;
4577         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4578         return kbuf;
4579 }
4580
4581 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4582 {
4583         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4584 }
4585
4586 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4587 {
4588         int ret;
4589
4590         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4591                 return 0;
4592         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4593         if (!ret)
4594                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4595         return ret;
4596 }
4597
4598 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4599 {
4600         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4601
4602         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4603                 return -EINVAL;
4604
4605         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4606         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4607         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4608         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4609
4610 #ifdef CONFIG_COMPAT
4611         if (req->ctx->compat)
4612                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4613 #endif
4614         return 0;
4615 }
4616
4617 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4618 {
4619         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4620         struct socket *sock;
4621         struct io_buffer *kbuf;
4622         unsigned flags;
4623         int min_ret = 0;
4624         int ret, cflags = 0;
4625         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4626
4627         sock = sock_from_file(req->file);
4628         if (unlikely(!sock))
4629                 return -ENOTSOCK;
4630
4631         kmsg = req->async_data;
4632         if (!kmsg) {
4633                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4634                 if (ret)
4635                         return ret;
4636                 kmsg = &iomsg;
4637         }
4638
4639         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4640                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4641                 if (IS_ERR(kbuf))
4642                         return PTR_ERR(kbuf);
4643                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4644                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
4645                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
4646                                 1, req->sr_msg.len);
4647         }
4648
4649         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4650         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4651                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4652         else if (force_nonblock)
4653                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4654
4655         if (flags & MSG_WAITALL)
4656                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4657
4658         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4659                                         kmsg->uaddr, flags);
4660         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4661                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4662         if (ret == -ERESTARTSYS)
4663                 ret = -EINTR;
4664
4665         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4666                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4667         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4668         if (kmsg->free_iov)
4669                 kfree(kmsg->free_iov);
4670         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4671         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4672                 req_set_fail_links(req);
4673         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4674         return 0;
4675 }
4676
4677 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4678 {
4679         struct io_buffer *kbuf;
4680         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4681         struct msghdr msg;
4682         void __user *buf = sr->buf;
4683         struct socket *sock;
4684         struct iovec iov;
4685         unsigned flags;
4686         int min_ret = 0;
4687         int ret, cflags = 0;
4688         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4689
4690         sock = sock_from_file(req->file);
4691         if (unlikely(!sock))
4692                 return -ENOTSOCK;
4693
4694         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4695                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4696                 if (IS_ERR(kbuf))
4697                         return PTR_ERR(kbuf);
4698                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4699         }
4700
4701         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4702         if (unlikely(ret))
4703                 goto out_free;
4704
4705         msg.msg_name = NULL;
4706         msg.msg_control = NULL;
4707         msg.msg_controllen = 0;
4708         msg.msg_namelen = 0;
4709         msg.msg_iocb = NULL;
4710         msg.msg_flags = 0;
4711
4712         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4713         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4714                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4715         else if (force_nonblock)
4716                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4717
4718         if (flags & MSG_WAITALL)
4719                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4720
4721         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4722         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4723                 return -EAGAIN;
4724         if (ret == -ERESTARTSYS)
4725                 ret = -EINTR;
4726 out_free:
4727         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4728                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4729         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4730                 req_set_fail_links(req);
4731         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4732         return 0;
4733 }
4734
4735 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4736 {
4737         struct io_accept *accept = &req->accept;
4738
4739         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4740                 return -EINVAL;
4741         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4742                 return -EINVAL;
4743
4744         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4745         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4746         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4747         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4748         return 0;
4749 }
4750
4751 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4752 {
4753         struct io_accept *accept = &req->accept;
4754         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4755         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4756         int ret;
4757
4758         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4759                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4760
4761         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4762                                         accept->addr_len, accept->flags,
4763                                         accept->nofile);
4764         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4765                 return -EAGAIN;
4766         if (ret < 0) {
4767                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4768                         ret = -EINTR;
4769                 req_set_fail_links(req);
4770         }
4771         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4772         return 0;
4773 }
4774
4775 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
4776 {
4777         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4778         struct io_connect *conn = &req->connect;
4779
4780         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
4781 }
4782
4783 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4784 {
4785         struct io_connect *conn = &req->connect;
4786
4787         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4788                 return -EINVAL;
4789         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4790                 return -EINVAL;
4791
4792         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4793         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4794         return 0;
4795 }
4796
4797 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4798 {
4799         struct io_async_connect __io, *io;
4800         unsigned file_flags;
4801         int ret;
4802         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4803
4804         if (req->async_data) {
4805                 io = req->async_data;
4806         } else {
4807                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4808                                                 req->connect.addr_len,
4809                                                 &__io.address);
4810                 if (ret)
4811                         goto out;
4812                 io = &__io;
4813         }
4814
4815         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4816
4817         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4818                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4819         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4820                 if (req->async_data)
4821                         return -EAGAIN;
4822                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4823                         ret = -ENOMEM;
4824                         goto out;
4825                 }
4826                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4827                 return -EAGAIN;
4828         }
4829         if (ret == -ERESTARTSYS)
4830                 ret = -EINTR;
4831 out:
4832         if (ret < 0)
4833                 req_set_fail_links(req);
4834         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4835         return 0;
4836 }
4837 #else /* !CONFIG_NET */
4838 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
4839 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
4840 {                                                                       \
4841         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4842 }
4843
4844 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
4845 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
4846 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
4847 {                                                                       \
4848         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4849 }                                                                       \
4850
4851 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
4852 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
4853 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
4854 {                                                                       \
4855         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4856 }
4857
4858 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
4859 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
4860 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
4861 IO_NETOP_PREP(accept);
4862 IO_NETOP_FN(send);
4863 IO_NETOP_FN(recv);
4864 #endif /* CONFIG_NET */
4865
4866 struct io_poll_table {
4867         struct poll_table_struct pt;
4868         struct io_kiocb *req;
4869         int error;
4870 };
4871
4872 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4873                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4874 {
4875         int ret;
4876
4877         /* for instances that support it check for an event match first: */
4878         if (mask && !(mask & poll->events))
4879                 return 0;
4880
4881         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4882
4883         list_del_init(&poll->wait.entry);
4884
4885         req->result = mask;
4886         req->task_work.func = func;
4887         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
4888
4889         /*
4890          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4891          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4892          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4893          * have the needed state needed for it anyway.
4894          */
4895         ret = io_req_task_work_add(req);
4896         if (unlikely(ret)) {
4897                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4898                 io_req_task_work_add_fallback(req, func);
4899         }
4900         return 1;
4901 }
4902
4903 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4904         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4905 {
4906         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4907
4908         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4909                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4910
4911                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4912         }
4913
4914         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4915         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4916                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4917                 return true;
4918         }
4919
4920         return false;
4921 }
4922
4923 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4924 {
4925         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4926         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4927                 return req->async_data;
4928         return req->apoll->double_poll;
4929 }
4930
4931 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4932 {
4933         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4934                 return &req->poll;
4935         return &req->apoll->poll;
4936 }
4937
4938 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4939 {
4940         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4941
4942         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4943
4944         if (poll && poll->head) {
4945                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4946
4947                 spin_lock(&head->lock);
4948                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4949                 if (poll->wait.private)
4950                         refcount_dec(&req->refs);
4951                 poll->head = NULL;
4952                 spin_unlock(&head->lock);
4953         }
4954 }
4955
4956 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4957 {
4958         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4959
4960         io_poll_remove_double(req);
4961         req->poll.done = true;
4962         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
4963         io_commit_cqring(ctx);
4964 }
4965
4966 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4967 {
4968         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4969         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4970         struct io_kiocb *nxt;
4971
4972         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4973                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4974         } else {
4975                 hash_del(&req->hash_node);
4976                 io_poll_complete(req, req->result, 0);
4977                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4978
4979                 nxt = io_put_req_find_next(req);
4980                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4981                 if (nxt)
4982                         __io_req_task_submit(nxt);
4983         }
4984
4985         percpu_ref_put(&ctx->refs);
4986 }
4987
4988 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4989                                int sync, void *key)
4990 {
4991         struct io_kiocb *req = wait->private;
4992         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4993         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4994
4995         /* for instances that support it check for an event match first: */
4996         if (mask && !(mask & poll->events))
4997                 return 0;
4998
4999         list_del_init(&wait->entry);
5000
5001         if (poll && poll->head) {
5002                 bool done;
5003
5004                 spin_lock(&poll->head->lock);
5005                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
5006                 if (!done)
5007                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5008                 /* make sure double remove sees this as being gone */
5009                 wait->private = NULL;
5010                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5011                 if (!done) {
5012                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
5013                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
5014                 }
5015         }
5016         refcount_dec(&req->refs);
5017         return 1;
5018 }
5019
5020 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5021                               wait_queue_func_t wake_func)
5022 {
5023         poll->head = NULL;
5024         poll->done = false;
5025         poll->canceled = false;
5026         poll->events = events;
5027         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5028         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5029 }
5030
5031 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5032                             struct wait_queue_head *head,
5033                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5034 {
5035         struct io_kiocb *req = pt->req;
5036
5037         /*
5038          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
5039          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
5040          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
5041          */
5042         if (unlikely(poll->head)) {
5043                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5044
5045                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5046                 if (*poll_ptr) {
5047                         pt->error = -EINVAL;
5048                         return;
5049                 }
5050                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5051                 if (poll->head == head)
5052                         return;
5053                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5054                 if (!poll) {
5055                         pt->error = -ENOMEM;
5056                         return;
5057                 }
5058                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5059                 refcount_inc(&req->refs);
5060                 poll->wait.private = req;
5061                 *poll_ptr = poll;
5062         }
5063
5064         pt->error = 0;
5065         poll->head = head;
5066
5067         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5068                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5069         else
5070                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5071 }
5072
5073 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5074                                struct poll_table_struct *p)
5075 {
5076         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5077         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5078
5079         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5080 }
5081
5082 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5083 {
5084         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5085         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5086         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5087
5088         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5089
5090         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5091                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5092                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
5093                 return;
5094         }
5095
5096         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
5097         if (hash_hashed(&req->hash_node))
5098                 hash_del(&req->hash_node);
5099
5100         io_poll_remove_double(req);
5101         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5102
5103         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5104                 __io_req_task_submit(req);
5105         else
5106                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
5107
5108         percpu_ref_put(&ctx->refs);
5109         kfree(apoll->double_poll);
5110         kfree(apoll);
5111 }
5112
5113 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5114                         void *key)
5115 {
5116         struct io_kiocb *req = wait->private;
5117         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5118
5119         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5120                                         key_to_poll(key));
5121
5122         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5123 }
5124
5125 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5126 {
5127         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5128         struct hlist_head *list;
5129
5130         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5131         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5132 }
5133
5134 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5135                                       struct io_poll_iocb *poll,
5136                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5137                                       wait_queue_func_t wake_func)
5138         __acquires(&ctx->completion_lock)
5139 {
5140         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5141         bool cancel = false;
5142
5143         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5144         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5145         poll->file = req->file;
5146         poll->wait.private = req;
5147
5148         ipt->pt._key = mask;
5149         ipt->req = req;
5150         ipt->error = -EINVAL;
5151
5152         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5153
5154         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5155         if (likely(poll->head)) {
5156                 spin_lock(&poll->head->lock);
5157                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5158                         if (ipt->error)
5159                                 cancel = true;
5160                         ipt->error = 0;
5161                         mask = 0;
5162                 }
5163                 if (mask || ipt->error)
5164                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5165                 else if (cancel)
5166                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5167                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5168                         io_poll_req_insert(req);
5169                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5170         }
5171
5172         return mask;
5173 }
5174
5175 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5176 {
5177         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5178         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5179         struct async_poll *apoll;
5180         struct io_poll_table ipt;
5181         __poll_t mask, ret;
5182         int rw;
5183
5184         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5185                 return false;
5186         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5187                 return false;
5188         if (def->pollin)
5189                 rw = READ;
5190         else if (def->pollout)
5191                 rw = WRITE;
5192         else
5193                 return false;
5194         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5195         if (!io_file_supports_async(req->file, rw))
5196                 return false;
5197
5198         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5199         if (unlikely(!apoll))
5200                 return false;
5201         apoll->double_poll = NULL;
5202
5203         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5204         req->apoll = apoll;
5205
5206         mask = 0;
5207         if (def->pollin)
5208                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5209         if (def->pollout)
5210                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5211
5212         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5213         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5214             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5215                 mask &= ~POLLIN;
5216
5217         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5218
5219         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5220
5221         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5222                                         io_async_wake);
5223         if (ret || ipt.error) {
5224                 io_poll_remove_double(req);
5225                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5226                 kfree(apoll->double_poll);
5227                 kfree(apoll);
5228                 return false;
5229         }
5230         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5231         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5232                                         apoll->poll.events);
5233         return true;
5234 }
5235
5236 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5237                                  struct io_poll_iocb *poll)
5238 {
5239         bool do_complete = false;
5240
5241         spin_lock(&poll->head->lock);
5242         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5243         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5244                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5245                 do_complete = true;
5246         }
5247         spin_unlock(&poll->head->lock);
5248         hash_del(&req->hash_node);
5249         return do_complete;
5250 }
5251
5252 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5253 {
5254         bool do_complete;
5255
5256         io_poll_remove_double(req);
5257
5258         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
5259                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
5260         } else {
5261                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
5262
5263                 /* non-poll requests have submit ref still */
5264                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
5265                 if (do_complete) {
5266                         io_put_req(req);
5267                         kfree(apoll->double_poll);
5268                         kfree(apoll);
5269                 }
5270         }
5271
5272         if (do_complete) {
5273                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5274                 io_commit_cqring(req->ctx);
5275                 req_set_fail_links(req);
5276                 io_put_req_deferred(req, 1);
5277         }
5278
5279         return do_complete;
5280 }
5281
5282 /*
5283  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5284  */
5285 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5286                                struct files_struct *files)
5287 {
5288         struct hlist_node *tmp;
5289         struct io_kiocb *req;
5290         int posted = 0, i;
5291
5292         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5293         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5294                 struct hlist_head *list;
5295
5296                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5297                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5298                         if (io_match_task(req, tsk, files))
5299                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5300                 }
5301         }
5302         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5303
5304         if (posted)
5305                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5306
5307         return posted != 0;
5308 }
5309
5310 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5311 {
5312         struct hlist_head *list;
5313         struct io_kiocb *req;
5314
5315         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5316         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5317                 if (sqe_addr != req->user_data)
5318                         continue;
5319                 if (io_poll_remove_one(req))
5320                         return 0;
5321                 return -EALREADY;
5322         }
5323
5324         return -ENOENT;
5325 }
5326
5327 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5328                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5329 {
5330         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5331                 return -EINVAL;
5332         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5333             sqe->poll_events)
5334                 return -EINVAL;
5335
5336         req->poll_remove.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5337         return 0;
5338 }
5339
5340 /*
5341  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5342  * and remove it if found.
5343  */
5344 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5345 {
5346         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5347         int ret;
5348
5349         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5350         ret = io_poll_cancel(ctx, req->poll_remove.addr);
5351         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5352
5353         if (ret < 0)
5354                 req_set_fail_links(req);
5355         io_req_complete(req, ret);
5356         return 0;
5357 }
5358
5359 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5360                         void *key)
5361 {
5362         struct io_kiocb *req = wait->private;
5363         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5364
5365         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5366 }
5367
5368 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5369                                struct poll_table_struct *p)
5370 {
5371         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5372
5373         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5374 }
5375
5376 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5377 {
5378         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5379         u32 events;
5380
5381         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5382                 return -EINVAL;
5383         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
5384                 return -EINVAL;
5385
5386         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5387 #ifdef __BIG_ENDIAN
5388         events = swahw32(events);
5389 #endif
5390         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
5391                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
5392         return 0;
5393 }
5394
5395 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5396 {
5397         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5398         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5399         struct io_poll_table ipt;
5400         __poll_t mask;
5401
5402         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5403
5404         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5405                                         io_poll_wake);
5406
5407         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5408                 ipt.error = 0;
5409                 io_poll_complete(req, mask, 0);
5410         }
5411         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5412
5413         if (mask) {
5414                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5415                 io_put_req(req);
5416         }
5417         return ipt.error;
5418 }
5419
5420 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5421 {
5422         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5423                                                 struct io_timeout_data, timer);
5424         struct io_kiocb *req = data->req;
5425         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5426         unsigned long flags;
5427
5428         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5429         list_del_init(&req->timeout.list);
5430         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5431                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5432
5433         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5434         io_commit_cqring(ctx);
5435         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5436
5437         io_cqring_ev_posted(ctx);
5438         req_set_fail_links(req);
5439         io_put_req(req);
5440         return HRTIMER_NORESTART;
5441 }
5442
5443 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5444                                            __u64 user_data)
5445 {
5446         struct io_timeout_data *io;
5447         struct io_kiocb *req;
5448         int ret = -ENOENT;
5449
5450         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5451                 if (user_data == req->user_data) {
5452                         ret = 0;
5453                         break;
5454                 }
5455         }
5456
5457         if (ret == -ENOENT)
5458                 return ERR_PTR(ret);
5459
5460         io = req->async_data;
5461         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
5462         if (ret == -1)
5463                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5464         list_del_init(&req->timeout.list);
5465         return req;
5466 }
5467
5468 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5469 {
5470         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5471
5472         if (IS_ERR(req))
5473                 return PTR_ERR(req);
5474
5475         req_set_fail_links(req);
5476         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5477         io_put_req_deferred(req, 1);
5478         return 0;
5479 }
5480
5481 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5482                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5483 {
5484         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5485         struct io_timeout_data *data;
5486
5487         if (IS_ERR(req))
5488                 return PTR_ERR(req);
5489
5490         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5491         data = req->async_data;
5492         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5493         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5494         data->timer.function = io_timeout_fn;
5495         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5496         return 0;
5497 }
5498
5499 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5500                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5501 {
5502         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5503
5504         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5505                 return -EINVAL;
5506         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5507                 return -EINVAL;
5508         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5509                 return -EINVAL;
5510
5511         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5512         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5513         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5514                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5515                         return -EINVAL;
5516                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5517                         return -EFAULT;
5518         } else if (tr->flags) {
5519                 /* timeout removal doesn't support flags */
5520                 return -EINVAL;
5521         }
5522
5523         return 0;
5524 }
5525
5526 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
5527 {
5528         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
5529                                             : HRTIMER_MODE_REL;
5530 }
5531
5532 /*
5533  * Remove or update an existing timeout command
5534  */
5535 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5536 {
5537         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5538         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5539         int ret;
5540
5541         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5542         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE))
5543                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5544         else
5545                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts,
5546                                         io_translate_timeout_mode(tr->flags));
5547
5548         io_cqring_fill_event(req, ret);
5549         io_commit_cqring(ctx);
5550         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5551         io_cqring_ev_posted(ctx);
5552         if (ret < 0)
5553                 req_set_fail_links(req);
5554         io_put_req(req);
5555         return 0;
5556 }
5557
5558 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5559                            bool is_timeout_link)
5560 {
5561         struct io_timeout_data *data;
5562         unsigned flags;
5563         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5564
5565         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5566                 return -EINVAL;
5567         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5568                 return -EINVAL;
5569         if (off && is_timeout_link)
5570                 return -EINVAL;
5571         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5572         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5573                 return -EINVAL;
5574
5575         req->timeout.off = off;
5576
5577         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5578                 return -ENOMEM;
5579
5580         data = req->async_data;
5581         data->req = req;
5582
5583         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5584                 return -EFAULT;
5585
5586         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
5587         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5588         if (is_timeout_link)
5589                 io_req_track_inflight(req);
5590         return 0;
5591 }
5592
5593 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5594 {
5595         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5596         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5597         struct list_head *entry;
5598         u32 tail, off = req->timeout.off;
5599
5600         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5601
5602         /*
5603          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5604          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5605          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5606          */
5607         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5608                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5609                 goto add;
5610         }
5611
5612         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5613         req->timeout.target_seq = tail + off;
5614
5615         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5616          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5617          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5618          */
5619         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5620
5621         /*
5622          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5623          * the one we need first.
5624          */
5625         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5626                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5627                                                   timeout.list);
5628
5629                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5630                         continue;
5631                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5632                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5633                         break;
5634         }
5635 add:
5636         list_add(&req->timeout.list, entry);
5637         data->timer.function = io_timeout_fn;
5638         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5639         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5640         return 0;
5641 }
5642
5643 struct io_cancel_data {
5644         struct io_ring_ctx *ctx;
5645         u64 user_data;
5646 };
5647
5648 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5649 {
5650         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5651         struct io_cancel_data *cd = data;
5652
5653         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
5654 }
5655
5656 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
5657                                struct io_ring_ctx *ctx)
5658 {
5659         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
5660         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5661         int ret = 0;
5662
5663         if (!tctx || !tctx->io_wq)
5664                 return -ENOENT;
5665
5666         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
5667         switch (cancel_ret) {
5668         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5669                 ret = 0;
5670                 break;
5671         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5672                 ret = -EALREADY;
5673                 break;
5674         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5675                 ret = -ENOENT;
5676                 break;
5677         }
5678
5679         return ret;
5680 }
5681
5682 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5683                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5684                                      int success_ret)
5685 {
5686         unsigned long flags;
5687         int ret;
5688
5689         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5690         if (ret != -ENOENT) {
5691                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5692                 goto done;
5693         }
5694
5695         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5696         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5697         if (ret != -ENOENT)
5698                 goto done;
5699         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5700 done:
5701         if (!ret)
5702                 ret = success_ret;
5703         io_cqring_fill_event(req, ret);
5704         io_commit_cqring(ctx);
5705         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5706         io_cqring_ev_posted(ctx);
5707
5708         if (ret < 0)
5709                 req_set_fail_links(req);
5710         io_put_req(req);
5711 }
5712
5713 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5714                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5715 {
5716         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5717                 return -EINVAL;
5718         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5719                 return -EINVAL;
5720         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5721                 return -EINVAL;
5722
5723         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5724         return 0;
5725 }
5726
5727 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5728 {
5729         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5730         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
5731         struct io_tctx_node *node;
5732         int ret;
5733
5734         /* tasks should wait for their io-wq threads, so safe w/o sync */
5735         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5736         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5737         if (ret != -ENOENT)
5738                 goto done;
5739         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5740         if (ret != -ENOENT)
5741                 goto done;
5742         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5743         if (ret != -ENOENT)
5744                 goto done;
5745         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5746
5747         /* slow path, try all io-wq's */
5748         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5749         ret = -ENOENT;
5750         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
5751                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
5752
5753                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
5754                         continue;
5755                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
5756                 if (ret != -ENOENT)
5757                         break;
5758         }
5759         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5760
5761         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5762 done:
5763         io_cqring_fill_event(req, ret);
5764         io_commit_cqring(ctx);
5765         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5766         io_cqring_ev_posted(ctx);
5767
5768         if (ret < 0)
5769                 req_set_fail_links(req);
5770         io_put_req(req);
5771         return 0;
5772 }
5773
5774 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
5775                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5776 {
5777         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
5778                 return -EINVAL;
5779         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5780                 return -EINVAL;
5781         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5782                 return -EINVAL;
5783
5784         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5785         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5786         if (!req->rsrc_update.nr_args)
5787                 return -EINVAL;
5788         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5789         return 0;
5790 }
5791
5792 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5793 {
5794         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5795         struct io_uring_rsrc_update up;
5796         int ret;
5797
5798         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5799                 return -EAGAIN;
5800
5801         up.offset = req->rsrc_update.offset;
5802         up.data = req->rsrc_update.arg;
5803
5804         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5805         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->rsrc_update.nr_args);
5806         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5807
5808         if (ret < 0)
5809                 req_set_fail_links(req);
5810         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5811         return 0;
5812 }
5813
5814 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5815 {
5816         switch (req->opcode) {
5817         case IORING_OP_NOP:
5818                 return 0;
5819         case IORING_OP_READV:
5820         case IORING_OP_READ_FIXED:
5821         case IORING_OP_READ:
5822                 return io_read_prep(req, sqe);
5823         case IORING_OP_WRITEV:
5824         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5825         case IORING_OP_WRITE:
5826                 return io_write_prep(req, sqe);
5827         case IORING_OP_POLL_ADD:
5828                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5829         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5830                 return io_poll_remove_prep(req, sqe);
5831         case IORING_OP_FSYNC:
5832                 return io_fsync_prep(req, sqe);
5833         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5834                 return io_sfr_prep(req, sqe);
5835         case IORING_OP_SENDMSG:
5836         case IORING_OP_SEND:
5837                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5838         case IORING_OP_RECVMSG:
5839         case IORING_OP_RECV:
5840                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5841         case IORING_OP_CONNECT:
5842                 return io_connect_prep(req, sqe);
5843         case IORING_OP_TIMEOUT:
5844                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5845         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5846                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5847         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5848                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5849         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5850                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5851         case IORING_OP_ACCEPT:
5852                 return io_accept_prep(req, sqe);
5853         case IORING_OP_FALLOCATE:
5854                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5855         case IORING_OP_OPENAT:
5856                 return io_openat_prep(req, sqe);
5857         case IORING_OP_CLOSE:
5858                 return io_close_prep(req, sqe);
5859         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5860                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
5861         case IORING_OP_STATX:
5862                 return io_statx_prep(req, sqe);
5863         case IORING_OP_FADVISE:
5864                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5865         case IORING_OP_MADVISE:
5866                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5867         case IORING_OP_OPENAT2:
5868                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5869         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5870                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5871         case IORING_OP_SPLICE:
5872                 return io_splice_prep(req, sqe);
5873         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5874                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5875         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5876                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5877         case IORING_OP_TEE:
5878                 return io_tee_prep(req, sqe);
5879         case IORING_OP_SHUTDOWN:
5880                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
5881         case IORING_OP_RENAMEAT:
5882                 return io_renameat_prep(req, sqe);
5883         case IORING_OP_UNLINKAT:
5884                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
5885         }
5886
5887         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5888                         req->opcode);
5889         return-EINVAL;
5890 }
5891
5892 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
5893 {
5894         switch (req->opcode) {
5895         case IORING_OP_READV:
5896         case IORING_OP_READ_FIXED:
5897         case IORING_OP_READ:
5898                 return io_rw_prep_async(req, READ);
5899         case IORING_OP_WRITEV:
5900         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5901         case IORING_OP_WRITE:
5902                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
5903         case IORING_OP_SENDMSG:
5904         case IORING_OP_SEND:
5905                 return io_sendmsg_prep_async(req);
5906         case IORING_OP_RECVMSG:
5907         case IORING_OP_RECV:
5908                 return io_recvmsg_prep_async(req);
5909         case IORING_OP_CONNECT:
5910                 return io_connect_prep_async(req);
5911         }
5912         return 0;
5913 }
5914
5915 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req)
5916 {
5917         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
5918                 return 0;
5919         /* some opcodes init it during the inital prep */
5920         if (req->async_data)
5921                 return 0;
5922         if (__io_alloc_async_data(req))
5923                 return -EAGAIN;
5924         return io_req_prep_async(req);
5925 }
5926
5927 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5928 {
5929         struct io_kiocb *pos;
5930         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5931         u32 total_submitted, nr_reqs = 0;
5932
5933         io_for_each_link(pos, req)
5934                 nr_reqs++;
5935
5936         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5937         return total_submitted - nr_reqs;
5938 }
5939
5940 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req)
5941 {
5942         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5943         struct io_defer_entry *de;
5944         int ret;
5945         u32 seq;
5946
5947         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5948         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
5949                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
5950                 return 0;
5951
5952         seq = io_get_sequence(req);
5953         /* Still a chance to pass the sequence check */
5954         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5955                 return 0;
5956
5957         ret = io_req_defer_prep(req);
5958         if (ret)
5959                 return ret;
5960         io_prep_async_link(req);
5961         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
5962         if (!de)
5963                 return -ENOMEM;
5964
5965         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5966         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5967                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5968                 kfree(de);
5969                 io_queue_async_work(req);
5970                 return -EIOCBQUEUED;
5971         }
5972
5973         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5974         de->req = req;
5975         de->seq = seq;
5976         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
5977         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5978         return -EIOCBQUEUED;
5979 }
5980
5981 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req)
5982 {
5983         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
5984                 switch (req->opcode) {
5985                 case IORING_OP_READV:
5986                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5987                 case IORING_OP_READ:
5988                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5989                         break;
5990                 case IORING_OP_RECVMSG:
5991                 case IORING_OP_RECV:
5992                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5993                         break;
5994                 }
5995                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
5996         }
5997
5998         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
5999                 switch (req->opcode) {
6000                 case IORING_OP_READV:
6001                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6002                 case IORING_OP_READ:
6003                 case IORING_OP_WRITEV:
6004                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6005                 case IORING_OP_WRITE: {
6006                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
6007                         if (io->free_iovec)
6008                                 kfree(io->free_iovec);
6009                         break;
6010                         }
6011                 case IORING_OP_RECVMSG:
6012                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6013                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6014
6015                         kfree(io->free_iov);
6016                         break;
6017                         }
6018                 case IORING_OP_SPLICE:
6019                 case IORING_OP_TEE:
6020                         io_put_file(req, req->splice.file_in,
6021                                     (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
6022                         break;
6023                 case IORING_OP_OPENAT:
6024                 case IORING_OP_OPENAT2:
6025                         if (req->open.filename)
6026                                 putname(req->open.filename);
6027                         break;
6028                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6029                         putname(req->rename.oldpath);
6030                         putname(req->rename.newpath);
6031                         break;
6032                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6033                         putname(req->unlink.filename);
6034                         break;
6035                 }
6036                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
6037         }
6038 }
6039
6040 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6041 {
6042         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6043         const struct cred *creds = NULL;
6044         int ret;
6045
6046         if (req->work.creds && req->work.creds != current_cred())
6047                 creds = override_creds(req->work.creds);
6048
6049         switch (req->opcode) {
6050         case IORING_OP_NOP:
6051                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6052                 break;
6053         case IORING_OP_READV:
6054         case IORING_OP_READ_FIXED:
6055         case IORING_OP_READ:
6056                 ret = io_read(req, issue_flags);
6057                 break;
6058         case IORING_OP_WRITEV:
6059         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6060         case IORING_OP_WRITE:
6061                 ret = io_write(req, issue_flags);
6062                 break;
6063         case IORING_OP_FSYNC:
6064                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6065                 break;
6066         case IORING_OP_POLL_ADD:
6067                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6068                 break;
6069         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6070                 ret = io_poll_remove(req, issue_flags);
6071                 break;
6072         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6073                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6074                 break;
6075         case IORING_OP_SENDMSG:
6076                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6077                 break;
6078         case IORING_OP_SEND:
6079                 ret = io_send(req, issue_flags);
6080                 break;
6081         case IORING_OP_RECVMSG:
6082                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6083                 break;
6084         case IORING_OP_RECV:
6085                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6086                 break;
6087         case IORING_OP_TIMEOUT:
6088                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6089                 break;
6090         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6091                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6092                 break;
6093         case IORING_OP_ACCEPT:
6094                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6095                 break;
6096         case IORING_OP_CONNECT:
6097                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6098                 break;
6099         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6100                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6101                 break;
6102         case IORING_OP_FALLOCATE:
6103                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6104                 break;
6105         case IORING_OP_OPENAT:
6106                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6107                 break;
6108         case IORING_OP_CLOSE:
6109                 ret = io_close(req, issue_flags);
6110                 break;
6111         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6112                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6113                 break;
6114         case IORING_OP_STATX:
6115                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6116                 break;
6117         case IORING_OP_FADVISE:
6118                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6119                 break;
6120         case IORING_OP_MADVISE:
6121                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6122                 break;
6123         case IORING_OP_OPENAT2:
6124                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6125                 break;
6126         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6127                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6128                 break;
6129         case IORING_OP_SPLICE:
6130                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6131                 break;
6132         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6133                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6134                 break;
6135         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6136                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6137                 break;
6138         case IORING_OP_TEE:
6139                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6140                 break;
6141         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6142                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6143                 break;
6144         case IORING_OP_RENAMEAT:
6145                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6146                 break;
6147         case IORING_OP_UNLINKAT:
6148                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6149                 break;
6150         default:
6151                 ret = -EINVAL;
6152                 break;
6153         }
6154
6155         if (creds)
6156                 revert_creds(creds);
6157
6158         if (ret)
6159                 return ret;
6160
6161         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6162         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
6163                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
6164
6165                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
6166                 if (in_async)
6167                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6168
6169                 io_iopoll_req_issued(req, in_async);
6170
6171                 if (in_async)
6172                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6173         }
6174
6175         return 0;
6176 }
6177
6178 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6179 {
6180         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6181         struct io_kiocb *timeout;
6182         int ret = 0;
6183
6184         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6185         if (timeout)
6186                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6187
6188         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6189                 ret = -ECANCELED;
6190
6191         if (!ret) {
6192                 do {
6193                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6194                         /*
6195                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6196                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6197                          * wait for request slots on the block side.
6198                          */
6199                         if (ret != -EAGAIN)
6200                                 break;
6201                         cond_resched();
6202                 } while (1);
6203         }
6204
6205         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6206         if (ret) {
6207                 /* io-wq is going to take one down */
6208                 refcount_inc(&req->refs);
6209                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6210         }
6211 }
6212
6213 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6214                                               int index)
6215 {
6216         struct fixed_rsrc_table *table;
6217
6218         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6219         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6220 }
6221
6222 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6223                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6224 {
6225         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6226         struct file *file;
6227
6228         if (fixed) {
6229                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6230                         return NULL;
6231                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6232                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
6233                 io_set_resource_node(req);
6234         } else {
6235                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6236                 file = __io_file_get(state, fd);
6237         }
6238
6239         if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6240                 io_req_track_inflight(req);
6241         return file;
6242 }
6243
6244 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6245 {
6246         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6247                                                 struct io_timeout_data, timer);
6248         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6249         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6250         unsigned long flags;
6251
6252         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6253         prev = req->timeout.head;
6254         req->timeout.head = NULL;
6255
6256         /*
6257          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6258          * race with the completion of the linked work.
6259          */
6260         if (prev && refcount_inc_not_zero(&prev->refs))
6261                 io_remove_next_linked(prev);
6262         else
6263                 prev = NULL;
6264         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6265
6266         if (prev) {
6267                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6268                 io_put_req_deferred(prev, 1);
6269         } else {
6270                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6271                 io_put_req_deferred(req, 1);
6272         }
6273         return HRTIMER_NORESTART;
6274 }
6275
6276 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6277 {
6278         /*
6279          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6280          * before we got a chance to setup the timer
6281          */
6282         if (req->timeout.head) {
6283                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6284
6285                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6286                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6287                                 data->mode);
6288         }
6289 }
6290
6291 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6292 {
6293         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6294
6295         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6296         __io_queue_linked_timeout(req);
6297         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6298
6299         /* drop submission reference */
6300         io_put_req(req);
6301 }
6302
6303 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6304 {
6305         struct io_kiocb *nxt = req->link;
6306
6307         if (!nxt || (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) ||
6308             nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6309                 return NULL;
6310
6311         nxt->timeout.head = req;
6312         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6313         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6314         return nxt;
6315 }
6316
6317 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6318 {
6319         struct io_kiocb *linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6320         int ret;
6321
6322         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6323
6324         /*
6325          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6326          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6327          */
6328         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6329                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6330                         /*
6331                          * Queued up for async execution, worker will release
6332                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6333                          */
6334                         io_queue_async_work(req);
6335                 }
6336         } else if (likely(!ret)) {
6337                 /* drop submission reference */
6338                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6339                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6340                         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
6341
6342                         cs->reqs[cs->nr++] = req;
6343                         if (cs->nr == ARRAY_SIZE(cs->reqs))
6344                                 io_submit_flush_completions(cs, ctx);
6345                 } else {
6346                         io_put_req(req);
6347                 }
6348         } else {
6349                 req_set_fail_links(req);
6350                 io_put_req(req);
6351                 io_req_complete(req, ret);
6352         }
6353         if (linked_timeout)
6354                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6355 }
6356
6357 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6358 {
6359         int ret;
6360
6361         ret = io_req_defer(req);
6362         if (ret) {
6363                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6364 fail_req:
6365                         req_set_fail_links(req);
6366                         io_put_req(req);
6367                         io_req_complete(req, ret);
6368                 }
6369         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6370                 ret = io_req_defer_prep(req);
6371                 if (unlikely(ret))
6372                         goto fail_req;
6373                 io_queue_async_work(req);
6374         } else {
6375                 __io_queue_sqe(req);
6376         }
6377 }
6378
6379 /*
6380  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6381  *
6382  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6383  */
6384 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6385                                         struct io_kiocb *req,
6386                                         unsigned int sqe_flags)
6387 {
6388         if (!ctx->restricted)
6389                 return true;
6390
6391         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6392                 return false;
6393
6394         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6395             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6396                 return false;
6397
6398         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6399                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6400                 return false;
6401
6402         return true;
6403 }
6404
6405 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6406                        const struct io_uring_sqe *sqe)
6407 {
6408         struct io_submit_state *state;
6409         unsigned int sqe_flags;
6410         int personality, ret = 0;
6411
6412         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6413         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6414         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6415         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6416         req->async_data = NULL;
6417         req->file = NULL;
6418         req->ctx = ctx;
6419         req->link = NULL;
6420         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
6421         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6422         refcount_set(&req->refs, 2);
6423         req->task = current;
6424         req->result = 0;
6425         req->work.list.next = NULL;
6426         req->work.creds = NULL;
6427         req->work.flags = 0;
6428
6429         /* enforce forwards compatibility on users */
6430         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)) {
6431                 req->flags = 0;
6432                 return -EINVAL;
6433         }
6434
6435         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6436                 return -EINVAL;
6437
6438         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6439                 return -EACCES;
6440
6441         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6442             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6443                 return -EOPNOTSUPP;
6444
6445         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
6446         if (personality) {
6447                 req->work.creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
6448                 if (!req->work.creds)
6449                         return -EINVAL;
6450                 get_cred(req->work.creds);
6451         }
6452         state = &ctx->submit_state;
6453
6454         /*
6455          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6456          * is potentially a read/write to block based storage.
6457          */
6458         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6459             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6460                 blk_start_plug(&state->plug);
6461                 state->plug_started = true;
6462         }
6463
6464         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6465                 bool fixed = req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
6466
6467                 req->file = io_file_get(state, req, READ_ONCE(sqe->fd), fixed);
6468                 if (unlikely(!req->file))
6469                         ret = -EBADF;
6470         }
6471
6472         state->ios_left--;
6473         return ret;
6474 }
6475
6476 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6477                          const struct io_uring_sqe *sqe)
6478 {
6479         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
6480         int ret;
6481
6482         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
6483         if (unlikely(ret)) {
6484 fail_req:
6485                 if (link->head) {
6486                         /* fail even hard links since we don't submit */
6487                         link->head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6488                         io_put_req(link->head);
6489                         io_req_complete(link->head, -ECANCELED);
6490                         link->head = NULL;
6491                 }
6492                 io_put_req(req);
6493                 io_req_complete(req, ret);
6494                 return ret;
6495         }
6496         ret = io_req_prep(req, sqe);
6497         if (unlikely(ret))
6498                 goto fail_req;
6499
6500         /* don't need @sqe from now on */
6501         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6502                                 true, ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
6503
6504         /*
6505          * If we already have a head request, queue this one for async
6506          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6507          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6508          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6509          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6510          */
6511         if (link->head) {
6512                 struct io_kiocb *head = link->head;
6513
6514                 /*
6515                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6516                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6517                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6518                  * next after the link request. The last one is done via
6519                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6520                  */
6521                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6522                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6523                         ctx->drain_next = 1;
6524                 }
6525                 ret = io_req_defer_prep(req);
6526                 if (unlikely(ret))
6527                         goto fail_req;
6528                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6529                 link->last->link = req;
6530                 link->last = req;
6531
6532                 /* last request of a link, enqueue the link */
6533                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6534                         io_queue_sqe(head);
6535                         link->head = NULL;
6536                 }
6537         } else {
6538                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6539                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6540                         ctx->drain_next = 0;
6541                 }
6542                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6543                         link->head = req;
6544                         link->last = req;
6545                 } else {
6546                         io_queue_sqe(req);
6547                 }
6548         }
6549
6550         return 0;
6551 }
6552
6553 /*
6554  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6555  */
6556 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
6557                                 struct io_ring_ctx *ctx)
6558 {
6559         if (state->link.head)
6560                 io_queue_sqe(state->link.head);
6561         if (state->comp.nr)
6562                 io_submit_flush_completions(&state->comp, ctx);
6563         if (state->plug_started)
6564                 blk_finish_plug(&state->plug);
6565         io_state_file_put(state);
6566 }
6567
6568 /*
6569  * Start submission side cache.
6570  */
6571 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6572                                   unsigned int max_ios)
6573 {
6574         state->plug_started = false;
6575         state->ios_left = max_ios;
6576         /* set only head, no need to init link_last in advance */
6577         state->link.head = NULL;
6578 }
6579
6580 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6581 {
6582         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6583
6584         /*
6585          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6586          * since once we write the new head, the application could
6587          * write new data to them.
6588          */
6589         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6590 }
6591
6592 /*
6593  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6594  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6595  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6596  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6597  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6598  * prevent a re-load down the line.
6599  */
6600 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6601 {
6602         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6603         unsigned head;
6604
6605         /*
6606          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6607          *
6608          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6609          *    head updates.
6610          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6611          *    though the application is the one updating it.
6612          */
6613         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head++ & ctx->sq_mask]);
6614         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6615                 return &ctx->sq_sqes[head];
6616
6617         /* drop invalid entries */
6618         ctx->cached_sq_dropped++;
6619         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6620         return NULL;
6621 }
6622
6623 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6624 {
6625         int submitted = 0;
6626
6627         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6628         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6629                 if (!__io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL))
6630                         return -EBUSY;
6631         }
6632
6633         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6634         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6635
6636         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6637                 return -EAGAIN;
6638
6639         percpu_counter_add(&current->io_uring->inflight, nr);
6640         refcount_add(nr, &current->usage);
6641         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
6642
6643         while (submitted < nr) {
6644                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6645                 struct io_kiocb *req;
6646
6647                 req = io_alloc_req(ctx);
6648                 if (unlikely(!req)) {
6649                         if (!submitted)
6650                                 submitted = -EAGAIN;
6651                         break;
6652                 }
6653                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6654                 if (unlikely(!sqe)) {
6655                         kmem_cache_free(req_cachep, req);
6656                         break;
6657                 }
6658                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6659                 submitted++;
6660                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
6661                         break;
6662         }
6663
6664         if (unlikely(submitted != nr)) {
6665                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6666                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
6667                 int unused = nr - ref_used;
6668
6669                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6670                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, unused);
6671                 put_task_struct_many(current, unused);
6672         }
6673
6674         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
6675          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6676         io_commit_sqring(ctx);
6677
6678         return submitted;
6679 }
6680
6681 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6682 {
6683         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6684         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6685         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6686         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6687 }
6688
6689 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6690 {
6691         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6692         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6693         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6694 }
6695
6696 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
6697 {
6698         unsigned int to_submit;
6699         int ret = 0;
6700
6701         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6702         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6703         if (cap_entries && to_submit > 8)
6704                 to_submit = 8;
6705
6706         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
6707                 unsigned nr_events = 0;
6708
6709                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6710                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
6711                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6712
6713                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
6714                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
6715                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6716                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6717         }
6718
6719         if (!io_sqring_full(ctx) && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6720                 wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6721
6722         return ret;
6723 }
6724
6725 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
6726 {
6727         struct io_ring_ctx *ctx;
6728         unsigned sq_thread_idle = 0;
6729
6730         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6731                 if (sq_thread_idle < ctx->sq_thread_idle)
6732                         sq_thread_idle = ctx->sq_thread_idle;
6733         }
6734
6735         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
6736 }
6737
6738 static int io_sq_thread(void *data)
6739 {
6740         struct io_sq_data *sqd = data;
6741         struct io_ring_ctx *ctx;
6742         unsigned long timeout = 0;
6743         char buf[TASK_COMM_LEN];
6744         DEFINE_WAIT(wait);
6745
6746         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
6747         set_task_comm(current, buf);
6748         current->pf_io_worker = NULL;
6749
6750         if (sqd->sq_cpu != -1)
6751                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
6752         else
6753                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
6754         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
6755
6756         mutex_lock(&sqd->lock);
6757         while (!test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state)) {
6758                 int ret;
6759                 bool cap_entries, sqt_spin, needs_sched;
6760
6761                 if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state) ||
6762                     signal_pending(current)) {
6763                         bool did_sig = false;
6764
6765                         mutex_unlock(&sqd->lock);
6766                         if (signal_pending(current)) {
6767                                 struct ksignal ksig;
6768
6769                                 did_sig = get_signal(&ksig);
6770                         }
6771                         cond_resched();
6772                         mutex_lock(&sqd->lock);
6773                         if (did_sig)
6774                                 break;
6775                         io_run_task_work();
6776                         io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6777                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6778                         continue;
6779                 }
6780                 sqt_spin = false;
6781                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6782                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6783                         const struct cred *creds = NULL;
6784
6785                         if (ctx->sq_creds != current_cred())
6786                                 creds = override_creds(ctx->sq_creds);
6787                         ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
6788                         if (creds)
6789                                 revert_creds(creds);
6790                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
6791                                 sqt_spin = true;
6792                 }
6793
6794                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
6795                         io_run_task_work();
6796                         cond_resched();
6797                         if (sqt_spin)
6798                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6799                         continue;
6800                 }
6801
6802                 needs_sched = true;
6803                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
6804                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6805                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6806                             !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6807                                 needs_sched = false;
6808                                 break;
6809                         }
6810                         if (io_sqring_entries(ctx)) {
6811                                 needs_sched = false;
6812                                 break;
6813                         }
6814                 }
6815
6816                 if (needs_sched && !test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state)) {
6817                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6818                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6819
6820                         mutex_unlock(&sqd->lock);
6821                         schedule();
6822                         mutex_lock(&sqd->lock);
6823                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6824                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6825                 }
6826
6827                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
6828                 io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6829                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6830         }
6831
6832         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6833                 io_uring_cancel_sqpoll(ctx);
6834         sqd->thread = NULL;
6835         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6836                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6837         mutex_unlock(&sqd->lock);
6838
6839         io_run_task_work();
6840         io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6841         complete(&sqd->exited);
6842         do_exit(0);
6843 }
6844
6845 struct io_wait_queue {
6846         struct wait_queue_entry wq;
6847         struct io_ring_ctx *ctx;
6848         unsigned to_wait;
6849         unsigned nr_timeouts;
6850 };
6851
6852 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
6853 {
6854         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6855
6856         /*
6857          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6858          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6859          * regardless of event count.
6860          */
6861         return io_cqring_events(ctx) >= iowq->to_wait ||
6862                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6863 }
6864
6865 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6866                             int wake_flags, void *key)
6867 {
6868         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6869                                                         wq);
6870
6871         /*
6872          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
6873          * the task, and the next invocation will do it.
6874          */
6875         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->cq_check_overflow))
6876                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6877         return -1;
6878 }
6879
6880 static int io_run_task_work_sig(void)
6881 {
6882         if (io_run_task_work())
6883                 return 1;
6884         if (!signal_pending(current))
6885                 return 0;
6886         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
6887                 return -ERESTARTSYS;
6888         return -EINTR;
6889 }
6890
6891 /* when returns >0, the caller should retry */
6892 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
6893                                           struct io_wait_queue *iowq,
6894                                           signed long *timeout)
6895 {
6896         int ret;
6897
6898         /* make sure we run task_work before checking for signals */
6899         ret = io_run_task_work_sig();
6900         if (ret || io_should_wake(iowq))
6901                 return ret;
6902         /* let the caller flush overflows, retry */
6903         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
6904                 return 1;
6905
6906         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
6907         return !*timeout ? -ETIME : 1;
6908 }
6909
6910 /*
6911  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6912  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6913  */
6914 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6915                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
6916                           struct __kernel_timespec __user *uts)
6917 {
6918         struct io_wait_queue iowq = {
6919                 .wq = {
6920                         .private        = current,
6921                         .func           = io_wake_function,
6922                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6923                 },
6924                 .ctx            = ctx,
6925                 .to_wait        = min_events,
6926         };
6927         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6928         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
6929         int ret;
6930
6931         do {
6932                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
6933                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
6934                         return 0;
6935                 if (!io_run_task_work())
6936                         break;
6937         } while (1);
6938
6939         if (sig) {
6940 #ifdef CONFIG_COMPAT
6941                 if (in_compat_syscall())
6942                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6943                                                       sigsz);
6944                 else
6945 #endif
6946                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6947
6948                 if (ret)
6949                         return ret;
6950         }
6951
6952         if (uts) {
6953                 struct timespec64 ts;
6954
6955                 if (get_timespec64(&ts, uts))
6956                         return -EFAULT;
6957                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
6958         }
6959
6960         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6961         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
6962         do {
6963                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
6964                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL)) {
6965                         ret = -EBUSY;
6966                         break;
6967                 }
6968                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
6969                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6970                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
6971                 finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
6972                 cond_resched();
6973         } while (ret > 0);
6974
6975         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
6976
6977         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
6978 }
6979
6980 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6981 {
6982 #if defined(CONFIG_UNIX)
6983         if (ctx->ring_sock) {
6984                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6985                 struct sk_buff *skb;
6986
6987                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
6988                         kfree_skb(skb);
6989         }
6990 #else
6991         int i;
6992
6993         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6994                 struct file *file;
6995
6996                 file = io_file_from_index(ctx, i);
6997                 if (file)
6998                         fput(file);
6999         }
7000 #endif
7001 }
7002
7003 static void io_rsrc_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7004 {
7005         struct fixed_rsrc_data *data;
7006
7007         data = container_of(ref, struct fixed_rsrc_data, refs);
7008         complete(&data->done);
7009 }
7010
7011 static inline void io_rsrc_ref_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
7012 {
7013         spin_lock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7014 }
7015
7016 static inline void io_rsrc_ref_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
7017 {
7018         spin_unlock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7019 }
7020
7021 static void io_sqe_rsrc_set_node(struct io_ring_ctx *ctx,
7022                                  struct fixed_rsrc_data *rsrc_data,
7023                                  struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7024 {
7025         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7026         rsrc_data->node = ref_node;
7027         list_add_tail(&ref_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7028         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7029         percpu_ref_get(&rsrc_data->refs);
7030 }
7031
7032 static void io_sqe_rsrc_kill_node(struct io_ring_ctx *ctx, struct fixed_rsrc_data *data)
7033 {
7034         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node = NULL;
7035
7036         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7037         ref_node = data->node;
7038         data->node = NULL;
7039         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7040         if (ref_node)
7041                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
7042 }
7043
7044 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct fixed_rsrc_data *data,
7045                                struct io_ring_ctx *ctx,
7046                                void (*rsrc_put)(struct io_ring_ctx *ctx,
7047                                                 struct io_rsrc_put *prsrc))
7048 {
7049         struct fixed_rsrc_ref_node *backup_node;
7050         int ret;
7051
7052         if (data->quiesce)
7053                 return -ENXIO;
7054
7055         data->quiesce = true;
7056         do {
7057                 ret = -ENOMEM;
7058                 backup_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7059                 if (!backup_node)
7060                         break;
7061                 backup_node->rsrc_data = data;
7062                 backup_node->rsrc_put = rsrc_put;
7063
7064                 io_sqe_rsrc_kill_node(ctx, data);
7065                 percpu_ref_kill(&data->refs);
7066                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7067
7068                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7069                 if (!ret)
7070                         break;
7071
7072                 percpu_ref_resurrect(&data->refs);
7073                 io_sqe_rsrc_set_node(ctx, data, backup_node);
7074                 backup_node = NULL;
7075                 reinit_completion(&data->done);
7076                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7077                 ret = io_run_task_work_sig();
7078                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7079         } while (ret >= 0);
7080         data->quiesce = false;
7081
7082         if (backup_node)
7083                 destroy_fixed_rsrc_ref_node(backup_node);
7084         return ret;
7085 }
7086
7087 static struct fixed_rsrc_data *alloc_fixed_rsrc_data(struct io_ring_ctx *ctx)
7088 {
7089         struct fixed_rsrc_data *data;
7090
7091         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7092         if (!data)
7093                 return NULL;
7094
7095         if (percpu_ref_init(&data->refs, io_rsrc_data_ref_zero,
7096                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL)) {
7097                 kfree(data);
7098                 return NULL;
7099         }
7100         data->ctx = ctx;
7101         init_completion(&data->done);
7102         return data;
7103 }
7104
7105 static void free_fixed_rsrc_data(struct fixed_rsrc_data *data)
7106 {
7107         percpu_ref_exit(&data->refs);
7108         kfree(data->table);
7109         kfree(data);
7110 }
7111
7112 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7113 {
7114         struct fixed_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7115         unsigned nr_tables, i;
7116         int ret;
7117
7118         /*
7119          * percpu_ref_is_dying() is to stop parallel files unregister
7120          * Since we possibly drop uring lock later in this function to
7121          * run task work.
7122          */
7123         if (!data || percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7124                 return -ENXIO;
7125         ret = io_rsrc_ref_quiesce(data, ctx, io_ring_file_put);
7126         if (ret)
7127                 return ret;
7128
7129         __io_sqe_files_unregister(ctx);
7130         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7131         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7132                 kfree(data->table[i].files);
7133         free_fixed_rsrc_data(data);
7134         ctx->file_data = NULL;
7135         ctx->nr_user_files = 0;
7136         return 0;
7137 }
7138
7139 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7140         __releases(&sqd->lock)
7141 {
7142         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7143
7144         /*
7145          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7146          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7147          */
7148         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7149         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7150                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7151         mutex_unlock(&sqd->lock);
7152 }
7153
7154 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7155         __acquires(&sqd->lock)
7156 {
7157         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7158
7159         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7160         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7161         mutex_lock(&sqd->lock);
7162         if (sqd->thread)
7163                 wake_up_process(sqd->thread);
7164 }
7165
7166 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7167 {
7168         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7169
7170         mutex_lock(&sqd->lock);
7171         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7172         if (sqd->thread)
7173                 wake_up_process(sqd->thread);
7174         mutex_unlock(&sqd->lock);
7175         wait_for_completion(&sqd->exited);
7176 }
7177
7178 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7179 {
7180         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7181                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
7182
7183                 io_sq_thread_stop(sqd);
7184                 kfree(sqd);
7185         }
7186 }
7187
7188 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7189 {
7190         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7191
7192         if (sqd) {
7193                 io_sq_thread_park(sqd);
7194                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
7195                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7196                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7197
7198                 io_put_sq_data(sqd);
7199                 ctx->sq_data = NULL;
7200                 if (ctx->sq_creds)
7201                         put_cred(ctx->sq_creds);
7202         }
7203 }
7204
7205 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7206 {
7207         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7208         struct io_sq_data *sqd;
7209         struct fd f;
7210
7211         f = fdget(p->wq_fd);
7212         if (!f.file)
7213                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7214         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7215                 fdput(f);
7216                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7217         }
7218
7219         ctx_attach = f.file->private_data;
7220         sqd = ctx_attach->sq_data;
7221         if (!sqd) {
7222                 fdput(f);
7223                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7224         }
7225         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
7226                 fdput(f);
7227                 return ERR_PTR(-EPERM);
7228         }
7229
7230         refcount_inc(&sqd->refs);
7231         fdput(f);
7232         return sqd;
7233 }
7234
7235 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
7236                                          bool *attached)
7237 {
7238         struct io_sq_data *sqd;
7239
7240         *attached = false;
7241         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7242                 sqd = io_attach_sq_data(p);
7243                 if (!IS_ERR(sqd)) {
7244                         *attached = true;
7245                         return sqd;
7246                 }
7247                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
7248                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
7249                         return sqd;
7250         }
7251
7252         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7253         if (!sqd)
7254                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7255
7256         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
7257         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7258         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7259         mutex_init(&sqd->lock);
7260         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7261         init_completion(&sqd->exited);
7262         return sqd;
7263 }
7264
7265 #if defined(CONFIG_UNIX)
7266 /*
7267  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7268  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7269  * loops in the file referencing.
7270  */
7271 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7272 {
7273         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7274         struct scm_fp_list *fpl;
7275         struct sk_buff *skb;
7276         int i, nr_files;
7277
7278         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7279         if (!fpl)
7280                 return -ENOMEM;
7281
7282         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7283         if (!skb) {
7284                 kfree(fpl);
7285                 return -ENOMEM;
7286         }
7287
7288         skb->sk = sk;
7289
7290         nr_files = 0;
7291         fpl->user = get_uid(current_user());
7292         for (i = 0; i < nr; i++) {
7293                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7294
7295                 if (!file)
7296                         continue;
7297                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7298                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7299                 nr_files++;
7300         }
7301
7302         if (nr_files) {
7303                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7304                 fpl->count = nr_files;
7305                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7306                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7307                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7308                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7309
7310                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7311                         fput(fpl->fp[i]);
7312         } else {
7313                 kfree_skb(skb);
7314                 kfree(fpl);
7315         }
7316
7317         return 0;
7318 }
7319
7320 /*
7321  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7322  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7323  * garbage collection to take care of this problem for us.
7324  */
7325 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7326 {
7327         unsigned left, total;
7328         int ret = 0;
7329
7330         total = 0;
7331         left = ctx->nr_user_files;
7332         while (left) {
7333                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7334
7335                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7336                 if (ret)
7337                         break;
7338                 left -= this_files;
7339                 total += this_files;
7340         }
7341
7342         if (!ret)
7343                 return 0;
7344
7345         while (total < ctx->nr_user_files) {
7346                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7347
7348                 if (file)
7349                         fput(file);
7350                 total++;
7351         }
7352
7353         return ret;
7354 }
7355 #else
7356 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7357 {
7358         return 0;
7359 }
7360 #endif
7361
7362 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct fixed_rsrc_data *file_data,
7363                                     unsigned nr_tables, unsigned nr_files)
7364 {
7365         int i;
7366
7367         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7368                 struct fixed_rsrc_table *table = &file_data->table[i];
7369                 unsigned this_files;
7370
7371                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7372                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
7373                                         GFP_KERNEL);
7374                 if (!table->files)
7375                         break;
7376                 nr_files -= this_files;
7377         }
7378
7379         if (i == nr_tables)
7380                 return 0;
7381
7382         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7383                 struct fixed_rsrc_table *table = &file_data->table[i];
7384                 kfree(table->files);
7385         }
7386         return 1;
7387 }
7388
7389 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
7390 {
7391         struct file *file = prsrc->file;
7392 #if defined(CONFIG_UNIX)
7393         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7394         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7395         struct sk_buff *skb;
7396         int i;
7397
7398         __skb_queue_head_init(&list);
7399
7400         /*
7401          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7402          * remove this entry and rearrange the file array.
7403          */
7404         skb = skb_dequeue(head);
7405         while (skb) {
7406                 struct scm_fp_list *fp;
7407
7408                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7409                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7410                         int left;
7411
7412                         if (fp->fp[i] != file)
7413                                 continue;
7414
7415                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7416                         left = fp->count - 1 - i;
7417                         if (left) {
7418                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7419                                                 left * sizeof(struct file *));
7420                         }
7421                         fp->count--;
7422                         if (!fp->count) {
7423                                 kfree_skb(skb);
7424                                 skb = NULL;
7425                         } else {
7426                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7427                         }
7428                         fput(file);
7429                         file = NULL;
7430                         break;
7431                 }
7432
7433                 if (!file)
7434                         break;
7435
7436                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7437
7438                 skb = skb_dequeue(head);
7439         }
7440
7441         if (skb_peek(&list)) {
7442                 spin_lock_irq(&head->lock);
7443                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7444                         __skb_queue_tail(head, skb);
7445                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7446         }
7447 #else
7448         fput(file);
7449 #endif
7450 }
7451
7452 static void __io_rsrc_put_work(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7453 {
7454         struct fixed_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
7455         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
7456         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
7457
7458         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
7459                 list_del(&prsrc->list);
7460                 ref_node->rsrc_put(ctx, prsrc);
7461                 kfree(prsrc);
7462         }
7463
7464         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7465         kfree(ref_node);
7466         percpu_ref_put(&rsrc_data->refs);
7467 }
7468
7469 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
7470 {
7471         struct io_ring_ctx *ctx;
7472         struct llist_node *node;
7473
7474         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
7475         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
7476
7477         while (node) {
7478                 struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7479                 struct llist_node *next = node->next;
7480
7481                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_rsrc_ref_node, llist);
7482                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
7483                 node = next;
7484         }
7485 }
7486
7487 static struct file **io_fixed_file_slot(struct fixed_rsrc_data *file_data,
7488                                         unsigned i)
7489 {
7490         struct fixed_rsrc_table *table;
7491
7492         table = &file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7493         return &table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
7494 }
7495
7496 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7497 {
7498         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7499         struct fixed_rsrc_data *data;
7500         struct io_ring_ctx *ctx;
7501         bool first_add = false;
7502         int delay = HZ;
7503
7504         ref_node = container_of(ref, struct fixed_rsrc_ref_node, refs);
7505         data = ref_node->rsrc_data;
7506         ctx = data->ctx;
7507
7508         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7509         ref_node->done = true;
7510
7511         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7512                 ref_node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7513                                         struct fixed_rsrc_ref_node, node);
7514                 /* recycle ref nodes in order */
7515                 if (!ref_node->done)
7516                         break;
7517                 list_del(&ref_node->node);
7518                 first_add |= llist_add(&ref_node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7519         }
7520         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7521
7522         if (percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7523                 delay = 0;
7524
7525         if (!delay)
7526                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, 0);
7527         else if (first_add)
7528                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, delay);
7529 }
7530
7531 static struct fixed_rsrc_ref_node *alloc_fixed_rsrc_ref_node(
7532                         struct io_ring_ctx *ctx)
7533 {
7534         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7535
7536         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7537         if (!ref_node)
7538                 return NULL;
7539
7540         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7541                             0, GFP_KERNEL)) {
7542                 kfree(ref_node);
7543                 return NULL;
7544         }
7545         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7546         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7547         ref_node->done = false;
7548         return ref_node;
7549 }
7550
7551 static void init_fixed_file_ref_node(struct io_ring_ctx *ctx,
7552                                      struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7553 {
7554         ref_node->rsrc_data = ctx->file_data;
7555         ref_node->rsrc_put = io_ring_file_put;
7556 }
7557
7558 static void destroy_fixed_rsrc_ref_node(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7559 {
7560         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7561         kfree(ref_node);
7562 }
7563
7564
7565 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7566                                  unsigned nr_args)
7567 {
7568         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7569         unsigned nr_tables, i;
7570         struct file *file;
7571         int fd, ret = -ENOMEM;
7572         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7573         struct fixed_rsrc_data *file_data;
7574
7575         if (ctx->file_data)
7576                 return -EBUSY;
7577         if (!nr_args)
7578                 return -EINVAL;
7579         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7580                 return -EMFILE;
7581
7582         file_data = alloc_fixed_rsrc_data(ctx);
7583         if (!file_data)
7584                 return -ENOMEM;
7585         ctx->file_data = file_data;
7586
7587         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7588         file_data->table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*file_data->table),
7589                                    GFP_KERNEL);
7590         if (!file_data->table)
7591                 goto out_free;
7592
7593         if (io_sqe_alloc_file_tables(file_data, nr_tables, nr_args))
7594                 goto out_free;
7595
7596         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7597                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7598                         ret = -EFAULT;
7599                         goto out_fput;
7600                 }
7601                 /* allow sparse sets */
7602                 if (fd == -1)
7603                         continue;
7604
7605                 file = fget(fd);
7606                 ret = -EBADF;
7607                 if (!file)
7608                         goto out_fput;
7609
7610                 /*
7611                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7612                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7613                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7614                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7615                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7616                  */
7617                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7618                         fput(file);
7619                         goto out_fput;
7620                 }
7621                 *io_fixed_file_slot(file_data, i) = file;
7622         }
7623
7624         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7625         if (ret) {
7626                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7627                 return ret;
7628         }
7629
7630         ref_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7631         if (!ref_node) {
7632                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7633                 return -ENOMEM;
7634         }
7635         init_fixed_file_ref_node(ctx, ref_node);
7636
7637         io_sqe_rsrc_set_node(ctx, file_data, ref_node);
7638         return ret;
7639 out_fput:
7640         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7641                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7642                 if (file)
7643                         fput(file);
7644         }
7645         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7646                 kfree(file_data->table[i].files);
7647         ctx->nr_user_files = 0;
7648 out_free:
7649         free_fixed_rsrc_data(ctx->file_data);
7650         ctx->file_data = NULL;
7651         return ret;
7652 }
7653
7654 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7655                                 int index)
7656 {
7657 #if defined(CONFIG_UNIX)
7658         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7659         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7660         struct sk_buff *skb;
7661
7662         /*
7663          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7664          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7665          * and filling it in.
7666          */
7667         spin_lock_irq(&head->lock);
7668         skb = skb_peek(head);
7669         if (skb) {
7670                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7671
7672                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7673                         __skb_unlink(skb, head);
7674                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7675                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7676                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7677                         fpl->count++;
7678                         spin_lock_irq(&head->lock);
7679                         __skb_queue_head(head, skb);
7680                 } else {
7681                         skb = NULL;
7682                 }
7683         }
7684         spin_unlock_irq(&head->lock);
7685
7686         if (skb) {
7687                 fput(file);
7688                 return 0;
7689         }
7690
7691         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7692 #else
7693         return 0;
7694 #endif
7695 }
7696
7697 static int io_queue_rsrc_removal(struct fixed_rsrc_data *data, void *rsrc)
7698 {
7699         struct io_rsrc_put *prsrc;
7700         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node = data->node;
7701
7702         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
7703         if (!prsrc)
7704                 return -ENOMEM;
7705
7706         prsrc->rsrc = rsrc;
7707         list_add(&prsrc->list, &ref_node->rsrc_list);
7708
7709         return 0;
7710 }
7711
7712 static inline int io_queue_file_removal(struct fixed_rsrc_data *data,
7713                                         struct file *file)
7714 {
7715         return io_queue_rsrc_removal(data, (void *)file);
7716 }
7717
7718 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7719                                  struct io_uring_rsrc_update *up,
7720                                  unsigned nr_args)
7721 {
7722         struct fixed_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7723         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7724         struct file *file, **file_slot;
7725         __s32 __user *fds;
7726         int fd, i, err;
7727         __u32 done;
7728         bool needs_switch = false;
7729
7730         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7731                 return -EOVERFLOW;
7732         if (done > ctx->nr_user_files)
7733                 return -EINVAL;
7734
7735         ref_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7736         if (!ref_node)
7737                 return -ENOMEM;
7738         init_fixed_file_ref_node(ctx, ref_node);
7739
7740         fds = u64_to_user_ptr(up->data);
7741         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
7742                 err = 0;
7743                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7744                         err = -EFAULT;
7745                         break;
7746                 }
7747                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
7748                         continue;
7749
7750                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
7751                 file_slot = io_fixed_file_slot(ctx->file_data, i);
7752
7753                 if (*file_slot) {
7754                         err = io_queue_file_removal(data, *file_slot);
7755                         if (err)
7756                                 break;
7757                         *file_slot = NULL;
7758                         needs_switch = true;
7759                 }
7760                 if (fd != -1) {
7761                         file = fget(fd);
7762                         if (!file) {
7763                                 err = -EBADF;
7764                                 break;
7765                         }
7766                         /*
7767                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7768                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7769                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7770                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7771                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7772                          * support regular read/write anyway.
7773                          */
7774                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7775                                 fput(file);
7776                                 err = -EBADF;
7777                                 break;
7778                         }
7779                         *file_slot = file;
7780                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7781                         if (err) {
7782                                 *file_slot = NULL;
7783                                 fput(file);
7784                                 break;
7785                         }
7786                 }
7787         }
7788
7789         if (needs_switch) {
7790                 percpu_ref_kill(&data->node->refs);
7791                 io_sqe_rsrc_set_node(ctx, data, ref_node);
7792         } else
7793                 destroy_fixed_rsrc_ref_node(ref_node);
7794
7795         return done ? done : err;
7796 }
7797
7798 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7799                                unsigned nr_args)
7800 {
7801         struct io_uring_rsrc_update up;
7802
7803         if (!ctx->file_data)
7804                 return -ENXIO;
7805         if (!nr_args)
7806                 return -EINVAL;
7807         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7808                 return -EFAULT;
7809         if (up.resv)
7810                 return -EINVAL;
7811
7812         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7813 }
7814
7815 static struct io_wq_work *io_free_work(struct io_wq_work *work)
7816 {
7817         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7818
7819         req = io_put_req_find_next(req);
7820         return req ? &req->work : NULL;
7821 }
7822
7823 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx)
7824 {
7825         struct io_wq_hash *hash;
7826         struct io_wq_data data;
7827         unsigned int concurrency;
7828
7829         hash = ctx->hash_map;
7830         if (!hash) {
7831                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
7832                 if (!hash)
7833                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7834                 refcount_set(&hash->refs, 1);
7835                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
7836                 ctx->hash_map = hash;
7837         }
7838
7839         data.hash = hash;
7840         data.free_work = io_free_work;
7841         data.do_work = io_wq_submit_work;
7842
7843         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7844         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7845
7846         return io_wq_create(concurrency, &data);
7847 }
7848
7849 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
7850                                        struct io_ring_ctx *ctx)
7851 {
7852         struct io_uring_task *tctx;
7853         int ret;
7854
7855         tctx = kmalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7856         if (unlikely(!tctx))
7857                 return -ENOMEM;
7858
7859         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7860         if (unlikely(ret)) {
7861                 kfree(tctx);
7862                 return ret;
7863         }
7864
7865         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx);
7866         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
7867                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
7868                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7869                 kfree(tctx);
7870                 return ret;
7871         }
7872
7873         xa_init(&tctx->xa);
7874         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7875         tctx->last = NULL;
7876         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
7877         task->io_uring = tctx;
7878         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
7879         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
7880         tctx->task_state = 0;
7881         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
7882         return 0;
7883 }
7884
7885 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7886 {
7887         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
7888
7889         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
7890         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
7891
7892         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7893         kfree(tctx);
7894         tsk->io_uring = NULL;
7895 }
7896
7897 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
7898                                 struct io_uring_params *p)
7899 {
7900         int ret;
7901
7902         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
7903         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
7904                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7905                 struct fd f;
7906
7907                 f = fdget(p->wq_fd);
7908                 if (!f.file)
7909                         return -ENXIO;
7910                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7911                         fdput(f);
7912                         return -EINVAL;
7913                 }
7914                 fdput(f);
7915         }
7916         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7917                 struct task_struct *tsk;
7918                 struct io_sq_data *sqd;
7919                 bool attached;
7920
7921                 ret = -EPERM;
7922                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN) && !capable(CAP_SYS_NICE))
7923                         goto err;
7924
7925                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
7926                 if (IS_ERR(sqd)) {
7927                         ret = PTR_ERR(sqd);
7928                         goto err;
7929                 }
7930
7931                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
7932                 ctx->sq_data = sqd;
7933                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7934                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7935                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7936
7937                 ret = 0;
7938                 io_sq_thread_park(sqd);
7939                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
7940                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7941                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
7942                 if (attached && !sqd->thread)
7943                         ret = -ENXIO;
7944                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7945
7946                 if (ret < 0)
7947                         goto err;
7948                 if (attached)
7949                         return 0;
7950
7951                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7952                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7953
7954                         ret = -EINVAL;
7955                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
7956                                 goto err_sqpoll;
7957                         if (!cpu_online(cpu))
7958                                 goto err_sqpoll;
7959
7960                         sqd->sq_cpu = cpu;
7961                 } else {
7962                         sqd->sq_cpu = -1;
7963                 }
7964
7965                 sqd->task_pid = current->pid;
7966                 sqd->task_tgid = current->tgid;
7967                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
7968                 if (IS_ERR(tsk)) {
7969                         ret = PTR_ERR(tsk);
7970                         goto err_sqpoll;
7971                 }
7972
7973                 sqd->thread = tsk;
7974                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
7975                 wake_up_new_task(tsk);
7976                 if (ret)
7977                         goto err;
7978         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7979                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
7980                 ret = -EINVAL;
7981                 goto err;
7982         }
7983
7984         return 0;
7985 err:
7986         io_sq_thread_finish(ctx);
7987         return ret;
7988 err_sqpoll:
7989         complete(&ctx->sq_data->exited);
7990         goto err;
7991 }
7992
7993 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
7994                                       unsigned long nr_pages)
7995 {
7996         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
7997 }
7998
7999 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8000                                    unsigned long nr_pages)
8001 {
8002         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8003
8004         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8005         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8006
8007         do {
8008                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8009                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8010                 if (new_pages > page_limit)
8011                         return -ENOMEM;
8012         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8013                                         new_pages) != cur_pages);
8014
8015         return 0;
8016 }
8017
8018 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8019 {
8020         if (ctx->user)
8021                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8022
8023         if (ctx->mm_account)
8024                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8025 }
8026
8027 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8028 {
8029         int ret;
8030
8031         if (ctx->user) {
8032                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8033                 if (ret)
8034                         return ret;
8035         }
8036
8037         if (ctx->mm_account)
8038                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8039
8040         return 0;
8041 }
8042
8043 static void io_mem_free(void *ptr)
8044 {
8045         struct page *page;
8046
8047         if (!ptr)
8048                 return;
8049
8050         page = virt_to_head_page(ptr);
8051         if (put_page_testzero(page))
8052                 free_compound_page(page);
8053 }
8054
8055 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8056 {
8057         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8058                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
8059
8060         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8061 }
8062
8063 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8064                                 size_t *sq_offset)
8065 {
8066         struct io_rings *rings;
8067         size_t off, sq_array_size;
8068
8069         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8070         if (off == SIZE_MAX)
8071                 return SIZE_MAX;
8072
8073 #ifdef CONFIG_SMP
8074         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8075         if (off == 0)
8076                 return SIZE_MAX;
8077 #endif
8078
8079         if (sq_offset)
8080                 *sq_offset = off;
8081
8082         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8083         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8084                 return SIZE_MAX;
8085
8086         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8087                 return SIZE_MAX;
8088
8089         return off;
8090 }
8091
8092 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8093 {
8094         int i, j;
8095
8096         if (!ctx->user_bufs)
8097                 return -ENXIO;
8098
8099         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8100                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8101
8102                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
8103                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
8104
8105                 if (imu->acct_pages)
8106                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8107                 kvfree(imu->bvec);
8108                 imu->nr_bvecs = 0;
8109         }
8110
8111         kfree(ctx->user_bufs);
8112         ctx->user_bufs = NULL;
8113         ctx->nr_user_bufs = 0;
8114         return 0;
8115 }
8116
8117 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8118                        void __user *arg, unsigned index)
8119 {
8120         struct iovec __user *src;
8121
8122 #ifdef CONFIG_COMPAT
8123         if (ctx->compat) {
8124                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8125                 struct compat_iovec ciov;
8126
8127                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8128                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8129                         return -EFAULT;
8130
8131                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8132                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8133                 return 0;
8134         }
8135 #endif
8136         src = (struct iovec __user *) arg;
8137         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8138                 return -EFAULT;
8139         return 0;
8140 }
8141
8142 /*
8143  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8144  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8145  * match that one.
8146  *
8147  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8148  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8149  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8150  */
8151 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8152                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8153 {
8154         int i, j;
8155
8156         /* check current page array */
8157         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8158                 if (!PageCompound(pages[i]))
8159                         continue;
8160                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8161                         return true;
8162         }
8163
8164         /* check previously registered pages */
8165         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8166                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8167
8168                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8169                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8170                                 continue;
8171                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8172                                 return true;
8173                 }
8174         }
8175
8176         return false;
8177 }
8178
8179 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8180                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8181                                  struct page **last_hpage)
8182 {
8183         int i, ret;
8184
8185         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8186                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8187                         imu->acct_pages++;
8188                 } else {
8189                         struct page *hpage;
8190
8191                         hpage = compound_head(pages[i]);
8192                         if (hpage == *last_hpage)
8193                                 continue;
8194                         *last_hpage = hpage;
8195                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8196                                 continue;
8197                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8198                 }
8199         }
8200
8201         if (!imu->acct_pages)
8202                 return 0;
8203
8204         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8205         if (ret)
8206                 imu->acct_pages = 0;
8207         return ret;
8208 }
8209
8210 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8211                                   struct io_mapped_ubuf *imu,
8212                                   struct page **last_hpage)
8213 {
8214         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8215         struct page **pages = NULL;
8216         unsigned long off, start, end, ubuf;
8217         size_t size;
8218         int ret, pret, nr_pages, i;
8219
8220         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8221         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8222         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8223         nr_pages = end - start;
8224
8225         ret = -ENOMEM;
8226
8227         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
8228         if (!pages)
8229                 goto done;
8230
8231         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
8232                               GFP_KERNEL);
8233         if (!vmas)
8234                 goto done;
8235
8236         imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
8237                                    GFP_KERNEL);
8238         if (!imu->bvec)
8239                 goto done;
8240
8241         ret = 0;
8242         mmap_read_lock(current->mm);
8243         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8244                               pages, vmas);
8245         if (pret == nr_pages) {
8246                 /* don't support file backed memory */
8247                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8248                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
8249
8250                         if (vma->vm_file &&
8251                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8252                                 ret = -EOPNOTSUPP;
8253                                 break;
8254                         }
8255                 }
8256         } else {
8257                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8258         }
8259         mmap_read_unlock(current->mm);
8260         if (ret) {
8261                 /*
8262                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
8263                  * release any pages we did get
8264                  */
8265                 if (pret > 0)
8266                         unpin_user_pages(pages, pret);
8267                 kvfree(imu->bvec);
8268                 goto done;
8269         }
8270
8271         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
8272         if (ret) {
8273                 unpin_user_pages(pages, pret);
8274                 kvfree(imu->bvec);
8275                 goto done;
8276         }
8277
8278         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8279         size = iov->iov_len;
8280         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8281                 size_t vec_len;
8282
8283                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8284                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
8285                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
8286                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
8287                 off = 0;
8288                 size -= vec_len;
8289         }
8290         /* store original address for later verification */
8291         imu->ubuf = ubuf;
8292         imu->len = iov->iov_len;
8293         imu->nr_bvecs = nr_pages;
8294         ret = 0;
8295 done:
8296         kvfree(pages);
8297         kvfree(vmas);
8298         return ret;
8299 }
8300
8301 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
8302 {
8303         if (ctx->user_bufs)
8304                 return -EBUSY;
8305         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
8306                 return -EINVAL;
8307
8308         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
8309                                         GFP_KERNEL);
8310         if (!ctx->user_bufs)
8311                 return -ENOMEM;
8312
8313         return 0;
8314 }
8315
8316 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
8317 {
8318         /*
8319          * Don't impose further limits on the size and buffer
8320          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8321          * submitted if they are wrong.
8322          */
8323         if (!iov->iov_base || !iov->iov_len)
8324                 return -EFAULT;
8325
8326         /* arbitrary limit, but we need something */
8327         if (iov->iov_len > SZ_1G)
8328                 return -EFAULT;
8329
8330         return 0;
8331 }
8332
8333 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8334                                    unsigned int nr_args)
8335 {
8336         int i, ret;
8337         struct iovec iov;
8338         struct page *last_hpage = NULL;
8339
8340         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
8341         if (ret)
8342                 return ret;
8343
8344         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8345                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8346
8347                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8348                 if (ret)
8349                         break;
8350
8351                 ret = io_buffer_validate(&iov);
8352                 if (ret)
8353                         break;
8354
8355                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, imu, &last_hpage);
8356                 if (ret)
8357                         break;
8358
8359                 ctx->nr_user_bufs++;
8360         }
8361
8362         if (ret)
8363                 io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8364
8365         return ret;
8366 }
8367
8368 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8369 {
8370         __s32 __user *fds = arg;
8371         int fd;
8372
8373         if (ctx->cq_ev_fd)
8374                 return -EBUSY;
8375
8376         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8377                 return -EFAULT;
8378
8379         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8380         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8381                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8382                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8383                 return ret;
8384         }
8385
8386         return 0;
8387 }
8388
8389 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8390 {
8391         if (ctx->cq_ev_fd) {
8392                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8393                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8394                 return 0;
8395         }
8396
8397         return -ENXIO;
8398 }
8399
8400 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8401 {
8402         struct io_buffer *buf;
8403         unsigned long index;
8404
8405         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
8406                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
8407 }
8408
8409 static void io_req_cache_free(struct list_head *list, struct task_struct *tsk)
8410 {
8411         struct io_kiocb *req, *nxt;
8412
8413         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, compl.list) {
8414                 if (tsk && req->task != tsk)
8415                         continue;
8416                 list_del(&req->compl.list);
8417                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
8418         }
8419 }
8420
8421 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8422 {
8423         struct io_submit_state *submit_state = &ctx->submit_state;
8424         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
8425
8426         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8427
8428         if (submit_state->free_reqs) {
8429                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, submit_state->free_reqs,
8430                                      submit_state->reqs);
8431                 submit_state->free_reqs = 0;
8432         }
8433
8434         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8435         list_splice_init(&cs->locked_free_list, &cs->free_list);
8436         cs->locked_free_nr = 0;
8437         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8438
8439         io_req_cache_free(&cs->free_list, NULL);
8440
8441         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8442 }
8443
8444 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8445 {
8446         /*
8447          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
8448          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
8449          * completion_lock, see __io_req_task_submit(). Wait for them to finish.
8450          */
8451         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8452         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8453         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8454         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8455
8456         io_sq_thread_finish(ctx);
8457         io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8458
8459         if (ctx->mm_account) {
8460                 mmdrop(ctx->mm_account);
8461                 ctx->mm_account = NULL;
8462         }
8463
8464         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8465         io_sqe_files_unregister(ctx);
8466         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8467         io_eventfd_unregister(ctx);
8468         io_destroy_buffers(ctx);
8469
8470 #if defined(CONFIG_UNIX)
8471         if (ctx->ring_sock) {
8472                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8473                 sock_release(ctx->ring_sock);
8474         }
8475 #endif
8476
8477         io_mem_free(ctx->rings);
8478         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8479
8480         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8481         free_uid(ctx->user);
8482         io_req_caches_free(ctx);
8483         if (ctx->hash_map)
8484                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
8485         kfree(ctx->cancel_hash);
8486         kfree(ctx);
8487 }
8488
8489 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8490 {
8491         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8492         __poll_t mask = 0;
8493
8494         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8495         /*
8496          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8497          * io_commit_cqring
8498          */
8499         smp_rmb();
8500         if (!io_sqring_full(ctx))
8501                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8502
8503         /*
8504          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
8505          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
8506          *      CPU0                    CPU1
8507          *      ----                    ----
8508          * lock(&ctx->uring_lock);
8509          *                              lock(&ep->mtx);
8510          *                              lock(&ctx->uring_lock);
8511          * lock(&ep->mtx);
8512          *
8513          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
8514          * pushs them to do the flush.
8515          */
8516         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
8517                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8518
8519         return mask;
8520 }
8521
8522 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8523 {
8524         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8525
8526         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8527 }
8528
8529 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8530 {
8531         const struct cred *creds;
8532
8533         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
8534         if (creds) {
8535                 put_cred(creds);
8536                 return 0;
8537         }
8538
8539         return -EINVAL;
8540 }
8541
8542 static inline bool io_run_ctx_fallback(struct io_ring_ctx *ctx)
8543 {
8544         return io_run_task_work_head(&ctx->exit_task_work);
8545 }
8546
8547 struct io_tctx_exit {
8548         struct callback_head            task_work;
8549         struct completion               completion;
8550         struct io_ring_ctx              *ctx;
8551 };
8552
8553 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
8554 {
8555         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8556         struct io_tctx_exit *work;
8557
8558         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8559         /*
8560          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
8561          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
8562          */
8563         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
8564                 io_uring_del_task_file((unsigned long)work->ctx);
8565         complete(&work->completion);
8566 }
8567
8568 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8569 {
8570         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
8571         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
8572         struct io_tctx_exit exit;
8573         struct io_tctx_node *node;
8574         int ret;
8575
8576         /* prevent SQPOLL from submitting new requests */
8577         if (ctx->sq_data) {
8578                 io_sq_thread_park(ctx->sq_data);
8579                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
8580                 io_sqd_update_thread_idle(ctx->sq_data);
8581                 io_sq_thread_unpark(ctx->sq_data);
8582         }
8583
8584         /*
8585          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8586          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8587          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8588          * as nobody else will be looking for them.
8589          */
8590         do {
8591                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, NULL);
8592
8593                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8594         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8595
8596         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8597         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
8598                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8599
8600                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
8601                                         ctx_node);
8602                 exit.ctx = ctx;
8603                 init_completion(&exit.completion);
8604                 init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
8605                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
8606                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
8607                         continue;
8608                 wake_up_process(node->task);
8609
8610                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8611                 wait_for_completion(&exit.completion);
8612                 cond_resched();
8613                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8614         }
8615         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8616
8617         io_ring_ctx_free(ctx);
8618 }
8619
8620 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
8621 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
8622                              struct files_struct *files)
8623 {
8624         struct io_kiocb *req, *tmp;
8625         int canceled = 0;
8626
8627         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8628         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8629                 if (io_match_task(req, tsk, files)) {
8630                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
8631                         canceled++;
8632                 }
8633         }
8634         if (canceled != 0)
8635                 io_commit_cqring(ctx);
8636         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8637         if (canceled != 0)
8638                 io_cqring_ev_posted(ctx);
8639         return canceled != 0;
8640 }
8641
8642 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8643 {
8644         unsigned long index;
8645         struct creds *creds;
8646
8647         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8648         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8649         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
8650         ctx->cq_overflow_flushed = 1;
8651         if (ctx->rings)
8652                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8653         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
8654                 io_unregister_personality(ctx, index);
8655         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8656
8657         io_kill_timeouts(ctx, NULL, NULL);
8658         io_poll_remove_all(ctx, NULL, NULL);
8659
8660         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8661         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8662
8663         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8664         /*
8665          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8666          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8667          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8668          * over using system_wq.
8669          */
8670         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8671 }
8672
8673 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8674 {
8675         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8676
8677         file->private_data = NULL;
8678         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8679         return 0;
8680 }
8681
8682 struct io_task_cancel {
8683         struct task_struct *task;
8684         struct files_struct *files;
8685 };
8686
8687 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8688 {
8689         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8690         struct io_task_cancel *cancel = data;
8691         bool ret;
8692
8693         if (cancel->files && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8694                 unsigned long flags;
8695                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8696
8697                 /* protect against races with linked timeouts */
8698                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8699                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8700                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8701         } else {
8702                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8703         }
8704         return ret;
8705 }
8706
8707 static bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8708                                   struct task_struct *task,
8709                                   struct files_struct *files)
8710 {
8711         struct io_defer_entry *de;
8712         LIST_HEAD(list);
8713
8714         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8715         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8716                 if (io_match_task(de->req, task, files)) {
8717                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8718                         break;
8719                 }
8720         }
8721         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8722         if (list_empty(&list))
8723                 return false;
8724
8725         while (!list_empty(&list)) {
8726                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8727                 list_del_init(&de->list);
8728                 req_set_fail_links(de->req);
8729                 io_put_req(de->req);
8730                 io_req_complete(de->req, -ECANCELED);
8731                 kfree(de);
8732         }
8733         return true;
8734 }
8735
8736 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8737 {
8738         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8739
8740         return req->ctx == data;
8741 }
8742
8743 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
8744 {
8745         struct io_tctx_node *node;
8746         enum io_wq_cancel cret;
8747         bool ret = false;
8748
8749         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8750         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
8751                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
8752
8753                 /*
8754                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
8755                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
8756                  */
8757                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
8758                         continue;
8759                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8760                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8761         }
8762         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8763
8764         return ret;
8765 }
8766
8767 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8768                                          struct task_struct *task,
8769                                          struct files_struct *files)
8770 {
8771         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .files = files, };
8772         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
8773
8774         while (1) {
8775                 enum io_wq_cancel cret;
8776                 bool ret = false;
8777
8778                 if (!task) {
8779                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
8780                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
8781                         /*
8782                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
8783                          * it's fine as the task is in exit/exec.
8784                          */
8785                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
8786                                                &cancel, true);
8787                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8788                 }
8789
8790                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8791                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && !files) ||
8792                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
8793                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8794                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8795                                 ret = true;
8796                         }
8797                 }
8798
8799                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, files);
8800                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, files);
8801                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, files);
8802                 ret |= io_run_task_work();
8803                 ret |= io_run_ctx_fallback(ctx);
8804                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true, task, files);
8805                 if (!ret)
8806                         break;
8807                 cond_resched();
8808         }
8809 }
8810
8811 static int io_uring_count_inflight(struct io_ring_ctx *ctx,
8812                                    struct task_struct *task,
8813                                    struct files_struct *files)
8814 {
8815         struct io_kiocb *req;
8816         int cnt = 0;
8817
8818         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
8819         list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry)
8820                 cnt += io_match_task(req, task, files);
8821         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
8822         return cnt;
8823 }
8824
8825 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8826                                   struct task_struct *task,
8827                                   struct files_struct *files)
8828 {
8829         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
8830                 DEFINE_WAIT(wait);
8831                 int inflight;
8832
8833                 inflight = io_uring_count_inflight(ctx, task, files);
8834                 if (!inflight)
8835                         break;
8836
8837                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, task, files);
8838
8839                 prepare_to_wait(&task->io_uring->wait, &wait,
8840                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8841                 if (inflight == io_uring_count_inflight(ctx, task, files))
8842                         schedule();
8843                 finish_wait(&task->io_uring->wait, &wait);
8844         }
8845 }
8846
8847 /*
8848  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
8849  */
8850 static int io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx)
8851 {
8852         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8853         struct io_tctx_node *node;
8854         int ret;
8855
8856         if (unlikely(!tctx)) {
8857                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
8858                 if (unlikely(ret))
8859                         return ret;
8860                 tctx = current->io_uring;
8861         }
8862         if (tctx->last != ctx) {
8863                 void *old = xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx);
8864
8865                 if (!old) {
8866                         node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
8867                         if (!node)
8868                                 return -ENOMEM;
8869                         node->ctx = ctx;
8870                         node->task = current;
8871
8872                         ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
8873                                                 node, GFP_KERNEL));
8874                         if (ret) {
8875                                 kfree(node);
8876                                 return ret;
8877                         }
8878
8879                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8880                         list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
8881                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8882                 }
8883                 tctx->last = ctx;
8884         }
8885         return 0;
8886 }
8887
8888 /*
8889  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
8890  */
8891 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index)
8892 {
8893         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8894         struct io_tctx_node *node;
8895
8896         if (!tctx)
8897                 return;
8898         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
8899         if (!node)
8900                 return;
8901
8902         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
8903         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
8904
8905         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
8906         list_del(&node->ctx_node);
8907         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
8908
8909         if (tctx->last == node->ctx)
8910                 tctx->last = NULL;
8911         kfree(node);
8912 }
8913
8914 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
8915 {
8916         struct io_tctx_node *node;
8917         unsigned long index;
8918
8919         xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
8920                 io_uring_del_task_file(index);
8921         if (tctx->io_wq) {
8922                 io_wq_put_and_exit(tctx->io_wq);
8923                 tctx->io_wq = NULL;
8924         }
8925 }
8926
8927 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx)
8928 {
8929         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
8930 }
8931
8932 static void io_sqpoll_cancel_cb(struct callback_head *cb)
8933 {
8934         struct io_tctx_exit *work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8935         struct io_ring_ctx *ctx = work->ctx;
8936         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8937
8938         if (sqd->thread)
8939                 io_uring_cancel_sqpoll(ctx);
8940         complete(&work->completion);
8941 }
8942
8943 static void io_sqpoll_cancel_sync(struct io_ring_ctx *ctx)
8944 {
8945         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8946         struct io_tctx_exit work = { .ctx = ctx, };
8947         struct task_struct *task;
8948
8949         io_sq_thread_park(sqd);
8950         list_del_init(&ctx->sqd_list);
8951         io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8952         task = sqd->thread;
8953         if (task) {
8954                 init_completion(&work.completion);
8955                 init_task_work(&work.task_work, io_sqpoll_cancel_cb);
8956                 io_task_work_add_head(&sqd->park_task_work, &work.task_work);
8957                 wake_up_process(task);
8958         }
8959         io_sq_thread_unpark(sqd);
8960
8961         if (task)
8962                 wait_for_completion(&work.completion);
8963 }
8964
8965 void __io_uring_files_cancel(struct files_struct *files)
8966 {
8967         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8968         struct io_tctx_node *node;
8969         unsigned long index;
8970
8971         /* make sure overflow events are dropped */
8972         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8973         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
8974                 struct io_ring_ctx *ctx = node->ctx;
8975
8976                 if (ctx->sq_data) {
8977                         io_sqpoll_cancel_sync(ctx);
8978                         continue;
8979                 }
8980                 io_uring_cancel_files(ctx, current, files);
8981                 if (!files)
8982                         io_uring_try_cancel_requests(ctx, current, NULL);
8983         }
8984         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8985
8986         if (files)
8987                 io_uring_clean_tctx(tctx);
8988 }
8989
8990 /* should only be called by SQPOLL task */
8991 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_ring_ctx *ctx)
8992 {
8993         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8994         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8995         s64 inflight;
8996         DEFINE_WAIT(wait);
8997
8998         WARN_ON_ONCE(!sqd || ctx->sq_data->thread != current);
8999
9000         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9001         do {
9002                 /* read completions before cancelations */
9003                 inflight = tctx_inflight(tctx);
9004                 if (!inflight)
9005                         break;
9006                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current, NULL);
9007
9008                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9009                 /*
9010                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9011                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9012                  * prepare_to_wait().
9013                  */
9014                 if (inflight == tctx_inflight(tctx))
9015                         schedule();
9016                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9017         } while (1);
9018         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9019 }
9020
9021 /*
9022  * Find any io_uring fd that this task has registered or done IO on, and cancel
9023  * requests.
9024  */
9025 void __io_uring_task_cancel(void)
9026 {
9027         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9028         DEFINE_WAIT(wait);
9029         s64 inflight;
9030
9031         /* make sure overflow events are dropped */
9032         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9033         __io_uring_files_cancel(NULL);
9034
9035         do {
9036                 /* read completions before cancelations */
9037                 inflight = tctx_inflight(tctx);
9038                 if (!inflight)
9039                         break;
9040                 __io_uring_files_cancel(NULL);
9041
9042                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9043
9044                 /*
9045                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9046                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9047                  * prepare_to_wait().
9048                  */
9049                 if (inflight == tctx_inflight(tctx))
9050                         schedule();
9051                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9052         } while (1);
9053
9054         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9055
9056         io_uring_clean_tctx(tctx);
9057         /* all current's requests should be gone, we can kill tctx */
9058         __io_uring_free(current);
9059 }
9060
9061 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9062                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9063 {
9064         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9065         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9066         struct page *page;
9067         void *ptr;
9068
9069         switch (offset) {
9070         case IORING_OFF_SQ_RING:
9071         case IORING_OFF_CQ_RING:
9072                 ptr = ctx->rings;
9073                 break;
9074         case IORING_OFF_SQES:
9075                 ptr = ctx->sq_sqes;
9076                 break;
9077         default:
9078                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9079         }
9080
9081         page = virt_to_head_page(ptr);
9082         if (sz > page_size(page))
9083                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9084
9085         return ptr;
9086 }
9087
9088 #ifdef CONFIG_MMU
9089
9090 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9091 {
9092         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9093         unsigned long pfn;
9094         void *ptr;
9095
9096         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9097         if (IS_ERR(ptr))
9098                 return PTR_ERR(ptr);
9099
9100         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9101         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9102 }
9103
9104 #else /* !CONFIG_MMU */
9105
9106 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9107 {
9108         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9109 }
9110
9111 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9112 {
9113         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9114 }
9115
9116 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9117         unsigned long addr, unsigned long len,
9118         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9119 {
9120         void *ptr;
9121
9122         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9123         if (IS_ERR(ptr))
9124                 return PTR_ERR(ptr);
9125
9126         return (unsigned long) ptr;
9127 }
9128
9129 #endif /* !CONFIG_MMU */
9130
9131 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9132 {
9133         DEFINE_WAIT(wait);
9134
9135         do {
9136                 if (!io_sqring_full(ctx))
9137                         break;
9138                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9139
9140                 if (!io_sqring_full(ctx))
9141                         break;
9142                 schedule();
9143         } while (!signal_pending(current));
9144
9145         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9146         return 0;
9147 }
9148
9149 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9150                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9151                           const sigset_t __user **sig)
9152 {
9153         struct io_uring_getevents_arg arg;
9154
9155         /*
9156          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9157          * is just a pointer to the sigset_t.
9158          */
9159         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9160                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9161                 *ts = NULL;
9162                 return 0;
9163         }
9164
9165         /*
9166          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9167          * timespec and sigset_t pointers if good.
9168          */
9169         if (*argsz != sizeof(arg))
9170                 return -EINVAL;
9171         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9172                 return -EFAULT;
9173         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9174         *argsz = arg.sigmask_sz;
9175         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9176         return 0;
9177 }
9178
9179 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9180                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9181                 size_t, argsz)
9182 {
9183         struct io_ring_ctx *ctx;
9184         long ret = -EBADF;
9185         int submitted = 0;
9186         struct fd f;
9187
9188         io_run_task_work();
9189
9190         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9191                         IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG))
9192                 return -EINVAL;
9193
9194         f = fdget(fd);
9195         if (!f.file)
9196                 return -EBADF;
9197
9198         ret = -EOPNOTSUPP;
9199         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9200                 goto out_fput;
9201
9202         ret = -ENXIO;
9203         ctx = f.file->private_data;
9204         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
9205                 goto out_fput;
9206
9207         ret = -EBADFD;
9208         if (ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED)
9209                 goto out;
9210
9211         /*
9212          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9213          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9214          * we were asked to.
9215          */
9216         ret = 0;
9217         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9218                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
9219
9220                 ret = -EOWNERDEAD;
9221                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
9222                         goto out;
9223                 }
9224                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9225                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9226                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9227                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9228                         if (ret)
9229                                 goto out;
9230                 }
9231                 submitted = to_submit;
9232         } else if (to_submit) {
9233                 ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9234                 if (unlikely(ret))
9235                         goto out;
9236                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9237                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9238                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9239
9240                 if (submitted != to_submit)
9241                         goto out;
9242         }
9243         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9244                 const sigset_t __user *sig;
9245                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9246
9247                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9248                 if (unlikely(ret))
9249                         goto out;
9250
9251                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9252
9253                 /*
9254                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9255                  * space applications don't need to do io completion events
9256                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9257                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9258                  */
9259                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9260                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9261                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9262                 } else {
9263                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9264                 }
9265         }
9266
9267 out:
9268         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9269 out_fput:
9270         fdput(f);
9271         return submitted ? submitted : ret;
9272 }
9273
9274 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9275 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
9276                 const struct cred *cred)
9277 {
9278         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9279         struct group_info *gi;
9280         kernel_cap_t cap;
9281         unsigned __capi;
9282         int g;
9283
9284         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9285         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9286         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9287         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9288         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9289         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9290         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9291         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9292         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9293         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9294         gi = cred->group_info;
9295         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9296                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9297                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9298         }
9299         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9300         cap = cred->cap_effective;
9301         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9302                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9303         seq_putc(m, '\n');
9304         return 0;
9305 }
9306
9307 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9308 {
9309         struct io_sq_data *sq = NULL;
9310         bool has_lock;
9311         int i;
9312
9313         /*
9314          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9315          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9316          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9317          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9318          */
9319         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9320
9321         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9322                 sq = ctx->sq_data;
9323                 if (!sq->thread)
9324                         sq = NULL;
9325         }
9326
9327         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9328         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9329         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9330         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9331                 struct file *f = *io_fixed_file_slot(ctx->file_data, i);
9332
9333                 if (f)
9334                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9335                 else
9336                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9337         }
9338         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9339         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9340                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
9341
9342                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
9343                                                 (unsigned int) buf->len);
9344         }
9345         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
9346                 unsigned long index;
9347                 const struct cred *cred;
9348
9349                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9350                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
9351                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
9352         }
9353         seq_printf(m, "PollList:\n");
9354         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9355         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9356                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9357                 struct io_kiocb *req;
9358
9359                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9360                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9361                                         req->task->task_works != NULL);
9362         }
9363         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9364         if (has_lock)
9365                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9366 }
9367
9368 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9369 {
9370         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9371
9372         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9373                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9374                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9375         }
9376 }
9377 #endif
9378
9379 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9380         .release        = io_uring_release,
9381         .mmap           = io_uring_mmap,
9382 #ifndef CONFIG_MMU
9383         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9384         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9385 #endif
9386         .poll           = io_uring_poll,
9387         .fasync         = io_uring_fasync,
9388 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9389         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9390 #endif
9391 };
9392
9393 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9394                                   struct io_uring_params *p)
9395 {
9396         struct io_rings *rings;
9397         size_t size, sq_array_offset;
9398
9399         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9400         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9401         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9402
9403         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9404         if (size == SIZE_MAX)
9405                 return -EOVERFLOW;
9406
9407         rings = io_mem_alloc(size);
9408         if (!rings)
9409                 return -ENOMEM;
9410
9411         ctx->rings = rings;
9412         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9413         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9414         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9415         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9416         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9417         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
9418         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
9419
9420         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9421         if (size == SIZE_MAX) {
9422                 io_mem_free(ctx->rings);
9423                 ctx->rings = NULL;
9424                 return -EOVERFLOW;
9425         }
9426
9427         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9428         if (!ctx->sq_sqes) {
9429                 io_mem_free(ctx->rings);
9430                 ctx->rings = NULL;
9431                 return -ENOMEM;
9432         }
9433
9434         return 0;
9435 }
9436
9437 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9438 {
9439         int ret, fd;
9440
9441         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9442         if (fd < 0)
9443                 return fd;
9444
9445         ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9446         if (ret) {
9447                 put_unused_fd(fd);
9448                 return ret;
9449         }
9450         fd_install(fd, file);
9451         return fd;
9452 }
9453
9454 /*
9455  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9456  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9457  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9458  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9459  */
9460 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9461 {
9462         struct file *file;
9463 #if defined(CONFIG_UNIX)
9464         int ret;
9465
9466         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9467                                 &ctx->ring_sock);
9468         if (ret)
9469                 return ERR_PTR(ret);
9470 #endif
9471
9472         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9473                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9474 #if defined(CONFIG_UNIX)
9475         if (IS_ERR(file)) {
9476                 sock_release(ctx->ring_sock);
9477                 ctx->ring_sock = NULL;
9478         } else {
9479                 ctx->ring_sock->file = file;
9480         }
9481 #endif
9482         return file;
9483 }
9484
9485 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9486                            struct io_uring_params __user *params)
9487 {
9488         struct io_ring_ctx *ctx;
9489         struct file *file;
9490         int ret;
9491
9492         if (!entries)
9493                 return -EINVAL;
9494         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9495                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9496                         return -EINVAL;
9497                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9498         }
9499
9500         /*
9501          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9502          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9503          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9504          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9505          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9506          * of CQ ring entries manually.
9507          */
9508         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9509         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9510                 /*
9511                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9512                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9513                  * any cq vs sq ring sizing.
9514                  */
9515                 if (!p->cq_entries)
9516                         return -EINVAL;
9517                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9518                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9519                                 return -EINVAL;
9520                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9521                 }
9522                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9523                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9524                         return -EINVAL;
9525         } else {
9526                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9527         }
9528
9529         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9530         if (!ctx)
9531                 return -ENOMEM;
9532         ctx->compat = in_compat_syscall();
9533         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
9534                 ctx->user = get_uid(current_user());
9535
9536         /*
9537          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9538          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9539          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9540          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9541          */
9542         mmgrab(current->mm);
9543         ctx->mm_account = current->mm;
9544
9545         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9546         if (ret)
9547                 goto err;
9548
9549         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9550         if (ret)
9551                 goto err;
9552
9553         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9554         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9555         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9556         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9557         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9558         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9559         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9560         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9561
9562         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9563         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9564         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9565         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9566         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9567         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9568         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9569         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9570
9571         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9572                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9573                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9574                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9575                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS;
9576
9577         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9578                 ret = -EFAULT;
9579                 goto err;
9580         }
9581
9582         file = io_uring_get_file(ctx);
9583         if (IS_ERR(file)) {
9584                 ret = PTR_ERR(file);
9585                 goto err;
9586         }
9587
9588         /*
9589          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9590          * having closed it before we finish setup
9591          */
9592         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9593         if (ret < 0) {
9594                 /* fput will clean it up */
9595                 fput(file);
9596                 return ret;
9597         }
9598
9599         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9600         return ret;
9601 err:
9602         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9603         return ret;
9604 }
9605
9606 /*
9607  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9608  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9609  * params structure passed in.
9610  */
9611 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9612 {
9613         struct io_uring_params p;
9614         int i;
9615
9616         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9617                 return -EFAULT;
9618         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9619                 if (p.resv[i])
9620                         return -EINVAL;
9621         }
9622
9623         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9624                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9625                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9626                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9627                 return -EINVAL;
9628
9629         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9630 }
9631
9632 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9633                 struct io_uring_params __user *, params)
9634 {
9635         return io_uring_setup(entries, params);
9636 }
9637
9638 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9639 {
9640         struct io_uring_probe *p;
9641         size_t size;
9642         int i, ret;
9643
9644         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9645         if (size == SIZE_MAX)
9646                 return -EOVERFLOW;
9647         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9648         if (!p)
9649                 return -ENOMEM;
9650
9651         ret = -EFAULT;
9652         if (copy_from_user(p, arg, size))
9653                 goto out;
9654         ret = -EINVAL;
9655         if (memchr_inv(p, 0, size))
9656                 goto out;
9657
9658         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9659         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9660                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9661
9662         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9663                 p->ops[i].op = i;
9664                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9665                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9666         }
9667         p->ops_len = i;
9668
9669         ret = 0;
9670         if (copy_to_user(arg, p, size))
9671                 ret = -EFAULT;
9672 out:
9673         kfree(p);
9674         return ret;
9675 }
9676
9677 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9678 {
9679         const struct cred *creds;
9680         u32 id;
9681         int ret;
9682
9683         creds = get_current_cred();
9684
9685         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
9686                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
9687         if (!ret)
9688                 return id;
9689         put_cred(creds);
9690         return ret;
9691 }
9692
9693 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9694                                     unsigned int nr_args)
9695 {
9696         struct io_uring_restriction *res;
9697         size_t size;
9698         int i, ret;
9699
9700         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9701         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9702                 return -EBADFD;
9703
9704         /* We allow only a single restrictions registration */
9705         if (ctx->restrictions.registered)
9706                 return -EBUSY;
9707
9708         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9709                 return -EINVAL;
9710
9711         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9712         if (size == SIZE_MAX)
9713                 return -EOVERFLOW;
9714
9715         res = memdup_user(arg, size);
9716         if (IS_ERR(res))
9717                 return PTR_ERR(res);
9718
9719         ret = 0;
9720
9721         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9722                 switch (res[i].opcode) {
9723                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9724                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9725                                 ret = -EINVAL;
9726                                 goto out;
9727                         }
9728
9729                         __set_bit(res[i].register_op,
9730                                   ctx->restrictions.register_op);
9731                         break;
9732                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9733                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9734                                 ret = -EINVAL;
9735                                 goto out;
9736                         }
9737
9738                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9739                         break;
9740                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9741                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9742                         break;
9743                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9744                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9745                         break;
9746                 default:
9747                         ret = -EINVAL;
9748                         goto out;
9749                 }
9750         }
9751
9752 out:
9753         /* Reset all restrictions if an error happened */
9754         if (ret != 0)
9755                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9756         else
9757                 ctx->restrictions.registered = true;
9758
9759         kfree(res);
9760         return ret;
9761 }
9762
9763 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9764 {
9765         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9766                 return -EBADFD;
9767
9768         if (ctx->restrictions.registered)
9769                 ctx->restricted = 1;
9770
9771         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9772         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
9773                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9774         return 0;
9775 }
9776
9777 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9778 {
9779         switch (op) {
9780         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9781         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9782         case IORING_REGISTER_PROBE:
9783         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9784         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9785                 return false;
9786         default:
9787                 return true;
9788         }
9789 }
9790
9791 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
9792                                void __user *arg, unsigned nr_args)
9793         __releases(ctx->uring_lock)
9794         __acquires(ctx->uring_lock)
9795 {
9796         int ret;
9797
9798         /*
9799          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
9800          * someone else killed the ctx or is already going through
9801          * io_uring_register().
9802          */
9803         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
9804                 return -ENXIO;
9805
9806         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9807                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9808
9809                 /*
9810                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
9811                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
9812                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
9813                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
9814                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
9815                  * after we've killed the percpu ref.
9816                  */
9817                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9818                 do {
9819                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
9820                         if (!ret)
9821                                 break;
9822                         ret = io_run_task_work_sig();
9823                         if (ret < 0)
9824                                 break;
9825                 } while (1);
9826
9827                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9828
9829                 if (ret) {
9830                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
9831                         goto out_quiesce;
9832                 }
9833         }
9834
9835         if (ctx->restricted) {
9836                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST) {
9837                         ret = -EINVAL;
9838                         goto out;
9839                 }
9840
9841                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op)) {
9842                         ret = -EACCES;
9843                         goto out;
9844                 }
9845         }
9846
9847         switch (opcode) {
9848         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
9849                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args);
9850                 break;
9851         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
9852                 ret = -EINVAL;
9853                 if (arg || nr_args)
9854                         break;
9855                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9856                 break;
9857         case IORING_REGISTER_FILES:
9858                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
9859                 break;
9860         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9861                 ret = -EINVAL;
9862                 if (arg || nr_args)
9863                         break;
9864                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
9865                 break;
9866         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9867                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
9868                 break;
9869         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
9870         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
9871                 ret = -EINVAL;
9872                 if (nr_args != 1)
9873                         break;
9874                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
9875                 if (ret)
9876                         break;
9877                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
9878                         ctx->eventfd_async = 1;
9879                 else
9880                         ctx->eventfd_async = 0;
9881                 break;
9882         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
9883                 ret = -EINVAL;
9884                 if (arg || nr_args)
9885                         break;
9886                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
9887                 break;
9888         case IORING_REGISTER_PROBE:
9889                 ret = -EINVAL;
9890                 if (!arg || nr_args > 256)
9891                         break;
9892                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
9893                 break;
9894         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9895                 ret = -EINVAL;
9896                 if (arg || nr_args)
9897                         break;
9898                 ret = io_register_personality(ctx);
9899                 break;
9900         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9901                 ret = -EINVAL;
9902                 if (arg)
9903                         break;
9904                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
9905                 break;
9906         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
9907                 ret = -EINVAL;
9908                 if (arg || nr_args)
9909                         break;
9910                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
9911                 break;
9912         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
9913                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
9914                 break;
9915         default:
9916                 ret = -EINVAL;
9917                 break;
9918         }
9919
9920 out:
9921         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9922                 /* bring the ctx back to life */
9923                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
9924 out_quiesce:
9925                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
9926         }
9927         return ret;
9928 }
9929
9930 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
9931                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
9932 {
9933         struct io_ring_ctx *ctx;
9934         long ret = -EBADF;
9935         struct fd f;
9936
9937         f = fdget(fd);
9938         if (!f.file)
9939                 return -EBADF;
9940
9941         ret = -EOPNOTSUPP;
9942         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9943                 goto out_fput;
9944
9945         ctx = f.file->private_data;
9946
9947         io_run_task_work();
9948
9949         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9950         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
9951         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9952         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
9953                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
9954 out_fput:
9955         fdput(f);
9956         return ret;
9957 }
9958
9959 static int __init io_uring_init(void)
9960 {
9961 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
9962         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
9963         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
9964 } while (0)
9965
9966 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
9967         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
9968         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
9969         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
9970         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
9971         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
9972         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
9973         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
9974         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
9975         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
9976         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
9977         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
9978         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
9979         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
9980         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
9981         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
9982         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
9983         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
9984         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
9985         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
9986         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
9987         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
9988         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
9989         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
9990         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
9991         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
9992         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
9993         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
9994         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
9995         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
9996         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
9997
9998         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
9999         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
10000         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
10001                                 SLAB_ACCOUNT);
10002         return 0;
10003 };
10004 __initcall(io_uring_init);